Krybdyr, fugle, padder, mennesker…
Alle dyr med fire lemmer nedstammer fra fortidsvæsener, som oprindeligt levede i havene.
På et tidspunkt kravlede fortidens fisk op på landjorden, men præcist hvordan dette banebrydende evolutionære skridt fandt sted, har længe givet store hovedbrud blandt forskerne.
Nu er resterne af en 375 millioner år gammel fisk dukket op, og i en ny undersøgelse påpeger forskerne, at fundet kaster afgørende nyt lys på overgangen mellem livet til vands og på land.
»Det, at dyrene gik fra vand til land, er en af de største evolutionære ændringer, der er sket. Det var meget skelsættende for livet på Jorden, og forståelsen af denne her overgang er selvfølgelig både vigtig og spændende,« siger professor og biolog Tobias Wang.
Han har ikke været en del af den nye undersøgelse, men han forsker i dyrs tilpasning til miljøet ved Institut for Bioscience på Aarhus Universitet.
Fortidsfisk fortæller om livets udvikling
De forsteninger, som netop er kommet under amerikanske forskeres lup, stammer fra fortidsfisken Tiktaalik roseae (se faktaboks).
Selvom Tiktaalik roseae er en fisk, bliver den betragtet som et levn fra overgangen mellem fiskefinner og fødder – fortidsfisken har nemlig en række ting tilfælles med Jordens første landlevende dyr.
De nyfundne fossiler fra Tiktaalik roseae tyder ifølge den nye undersøgelse på, at landdyrenes bagben allerede begyndte at udvikle sig, mens deres forfædre levede i vandet – en udvikling, der altså begyndte som en styrkelse af fortidsfiskenes bagerste finner.
Denne opdagelse strider ifølge Tobias Wang imod eksisterende teorier om, at bagben først blev udviklet i tiden efter, at fortidens hvirveldyr var kravlet op på land.
»De nye fossiler tyder på, at bagben og forben udviklede sig nogenlunde samtidig. Tidligere troede man, at forbenene udviklede sig først, så jeg synes faktisk, at det er et vigtigt fund,« siger professor Tobias Wang.
Fossilet er ‘the missing link’
De første fossile rester fra den 375 millioner år gamle Tiktaalik roseae blev fundet i det nordlige Canada i 2004 af den amerikanske professor Neil Shubin fra University of Chicago. Dengang vakte fundet stor opsigt, og Tiktaalik roseae blev udråbt til at være ’the missing link’ – det manglende led – mellem havdyr og Jordens første landlevende dyr.
Men i de første undersøgelser af Tiktaalik roseae havde forskerne kun fundet frem til forsteninger af de forreste dele af dyret. Da de senere lavede yderligere undersøgelser af deres udgravninger fra ekspeditionen i det nordlige Canada, opdagede de pludselig, at blokkene også indeholdt rester fra den bageste del af Tiktaalik roseae.
De nyfundne fossiler omfatter ifølge en pressemeddelelse fra det amerikanske University of Chicago hele dyrets bækken og rester en af dets haleparti og bagerste finner (bugfinner).
»I denne her forbindelse er bækkenet rigtig vigtigt, fordi det er der, bagbenene sidder fast« forklarer Tobias Wang fra Aarhus Universitet.
Forskere: »Fantastisk bækken«
\ Fakta
Tiktaalik roseae er en uddød fortidsfisk, som levede i ferskvand for 375 millioner år siden. Fisken lignede en krydsning mellem en fisk og en krokodille. Den havde gæller, skæl og finner, men også en mobil hals, robust brystkasse og primitive lunger. Da fossilet fra Tiktaalik roseae blev fundet i 2004, vakte det dog særligt opsigt, at de forreste finner var store, og at den havde skuldre, albuer og delvise håndled, som vil have gjort det muligt at støtte sig på jorden. Dermed blev den anset for at være et levn fra overgangen mellem livet i havet og på land. Den bagerste del af Tiktaalik roseae er dog først dukket op nu, og den viser ifølge en ny undersøgelse, at fisken også havde veludviklede bagfinner. Det udfordrer en udbredt teori om, at fortidsfisk i begyndelsen udviklede forben, og først efter at være flyttet på landjorden udviklede bagben. Kilde: University of Chicago
Forskerne bag undersøgelsen kalder i pressemeddelelsen fra University of Chicago bækkenpartiet for »fantastisk.«
De skriver, at de blev særligt overraskede over Tiktaalik roseaes bækken, fordi det mindede om bækkenet på de såkaldte tetrapoder – en type af hvirveldyr med fire lemmer, som var de første til leve på landjorden.
Selvom Tiktaaliks bækken-parti fortsat var fiske-lignende, så vidner de nye fossiler om, at fortidsfiskens bækken havde en udvidet størrelse, mobilitet og robusthed, som gjorde en bred vifte af ‘gangarter’ mulige, lyder det fra den amerikanske professor Neil Shubin.
Måske brugte Tiktaalik sine bagfinner som en slags pagaj gennem vandet, eller måske kunne fisken endda bruge bagfinnerne til at gå på havbunden, siger amerikaneren.
»Uanset hvilken gangart Tiktaalik brugte, står det klart, at tendensen til, at der lægges vægt på de bagerste lemmer og bækkenstyret bevægelse, begyndte i fisk, og senere blev denne tendens videreudviklet under tetrapodernes opståen,« siger professor Neil Shubin i pressemeddelelsen fra University of Chicago.
Mange teorier om vejen fra vand til land
Igennem tiden har der været flere omdiskuterede teorier om, hvordan fortidens fisk flyttede op på landjorden.
Men i de seneste par årtier har den mest fremherskende teori ifølge Tobias Wang været den britiske paleontolog Jennifer Clacks teori, som populært kaldes hypotesen om ‘forhjulstrukket fremdrift’ (på engelsk front-wheel-drive).
I denne hypotese lyder det, at Jordens første landlevende dyr havde udviklet forben, før de udviklede deres bagben.
»Teorien går på, at nogle luftåndende fisk i første omgang flyttede ind på lavt vand, hvor de var var i sikkerhed for hajer og andre store rovdyr.«
»På det lave vand begyndte de, at bruge deres forreste finner til at løfte hovedet op over vandoverfladen for at trække vejret. Så på den måde blev forbenene udviklet, og de begyndte også begyndte at bruge dem til at bevæge sig ud af vandet,« forklarer Tobias Wang.
Striden om vores forfædre kan fortsætte
Den nye undersøgelse tyder derimod på, at fortidens dyr brugte både for- og bagben til at tage de første spæde skridt på land. Men Tobias Wang vil alligevel gerne se flere undersøgelser, før han er overbevist om, at teorien om ‘forhjulstrukket fremdrift’ ikke holder.
»Undersøgelsen støtter ikke front-wheel-drive-teorien, men den modbeviser den heller ikke. Så man kan endnu ikke tillade sig at sige, at front-wheel-drive-teorien er helt forkert,« siger Tobias Wang.
Dermed er striden om, hvordan vores tidligste forfædre kravlede op på landjorden, altså fortsat ikke afgjort.
I denne video produceret af University of Chicago forklarer forskeren Neil Shubin om fundet af den bagerste del af fortidsfisken Tiktaalik roseae, og hvorfor fundet er vigtigt.
Det, at dyrene gik fra vand til land, er en af de største evolutionære ændringer, der er sket.
Tobias Wang, professor
Den amerikanske forsker Neil Shubin står bag den nye undersøgelse af fossilet efter fortidsfisken Tiktaalik roseae, sammen med kollegerne Ted Daeschler and Farish A. Jenkinsa. Her viser Shubin fossilerne – til venstre ses en rekonstruktion af, hvordan forskerne mener Tiktaalik roseae så ud. (Foto: Kevin Jiang/University of Chicago)
Fossilet efter fortidsfisken Tiktaalik roseae er med til at give forskerne indsigt i, hvordan livet flyttede sig fra vand til land. Her ses en illustration af, hvordan forskerne mener, at det uddøde dyr så ud (llustration: Kalliopi Monoyios/ University of Chicago)
De amerikanske forskere er særligt begejstrede for fundet af denne bækkenknogle fra fortidsfisken Tiktaalik roseae. Ifølge forskerne minder fiskens bækkenparti om bækkenet fra de tidligste tetrapoder (firlemmede dyr, som var de første på landjorden). »Dette er et fantastisk bækken, især hofteskålen, som er meget forskellig fra det, vi ellers kendte til i slægten, som fører op til lemmede hvirveldyr,« siger forskeren Edward Daeschler i en pressemeddelelse. (Foto: Kevin Jiang/University of Chicago)
Dette nyligt opdagede haleparti fra Tiktaalik roseae giver »yderligere beviser for, at strukturer og mekanismer til at gå allerede udviklede sig i vandet,« skriver University of Chicago i teksten til dette billede. (Foto: University of Chicago)
Den forreste del af Tiktaalik roseae blev fundet i 2004 i det nordlige Canada. Det er det eneste eksemplar, som er blevet fundet af arten, men alligevel har fortidsfisken vakt stor opsigt, fordi den ses som et levn fra overgangen mellem livet i vand og på land. Dyrets bagkrop er først for nyligt blevet opdaget i blokke fra udgravningerne fra 2004. (Foto: Ted Daeschler/University of Chicago)
