Fødder var ikke nok til at indtage landjorden

En gang for længe siden - omkring 375 millioner år - plaskede og soppede Tiktaalik omkring i det lave vand i et tropisk floddelta, et eller andet sted på kloden.

Dette var en anderledes fisk. Måske bevægede den sig op på land i korte perioder. Den havde en flad krop og et krokodillelignende hoved med øjnene placeret ovenpå, og skarpe tænder - et rovdyr.

Underkæben og snuden var ganske fiskelignende, og dyret havde fiskeskæl, men det havde også en hals, og baghovedet mindede mere om kroppen hos et landdyr. Den havde desuden to finneagtige lemmer - med kraftige knogler indeni. Den kunne bruge disse finner til at padle i vandet med, men den kunne også presse finnerne imod bunden og skubbe sig selv fremad.

Måske skød den også hovedet op over vandoverfladen. Leddene i dens skuldre, albuer og vriste var robuste nok til at kunne bære dyret på land eller i lavt vand.

Fossil

Da Tiktaalik døde, dækkedes den hurtigt af sedimenter, så ådselædere og mikroorganismer ikke kunne kaste sig over den som middagsmad.

Flere sedimenterne fortsatte med at lægge sig ovenover dyret, mens molekylerne i dens krop gradvis blev erstattet af mineraler fra de omkringliggende sedimenter.

Efterhånden som lag efter lag lagde sig henover Tiktaalik, øgede trykket på resterne af dens krop, og fiskevæsnet blev forstenet. Tiktaalik var blevet til et fossil.

Men Tiktaalik befandt sig nu måske mere end hundrede meter nede i jorden. I løbet af millioner af år dannedes der bjerge, som skubbede vores særprægede dyr opad igen, og erosionen sled langsomt lag efter lag væk af de forstenede sedimenter.

Til slut kom Tiktaalik helt op til overfladen igen. Men nu befandt den sig ikke længere i troperne. Den lå på 78° nord, og stak ud af en klippe på Ellesmere Island i Nunavut, i det canadiske Arktis.

En palæontolog fik øje på det mærkelige fossil i 2004, og fundet vakte efterhånden opsigt verden rundt. Forskerne konfererede med de ældste blandt de inuitter som bor i Canadas Nunavut-territorium, og dermed fik væsnet navnet Tiktaalik roseae. På inuktikuk-sproget betyder Tiktaalik 'stor fisk som lever på lavt vand'.

Udfylder hul i udviklingslinjen

I 2006 blev analyserne af fossilet offentliggjort. Tiktaalik viste sig at udfylde et hul i den evolutionære udviklingslinje fra fisk til landdyr.

Forskerne har før fundet fossiler af de tidlige tetrapoder. Tetrapoder betyder firefodede dyr. Disse var tilpasset land med tydelige tæer for enden af deres ben. Der er også fundet fossiler af tetrapod-lignende fisk, med brystfinner som var begyndt at udvikle sig til at blive ben.

Men hvad med midt imellem? Der passer Tiktaalik ind. Den levede omkring 12 millioner år før de tidligste tetrapoder, som der er fundet fossiler af. De ældste tetrapod-fossiler er nemlig 362 millioner år gamle.

Indtil nu er der fundet over 20 fossile eksemplarer af Tiktaalik, og nogle af dem er over 2,5 meter lange.

Det indre hovedDen beskrivelse af Tiktaalik, som blev offentliggjort i 2006, havde ikke den indre anatomi i hovedet med, fordi disse dele af fossilet stadig var indkapslet i sten.

Det har taget flere år at præparere undersiden af et kranie fra de eksemplarer som blev indsamlet i 2004. Først nu er denne del af fossilets krop blevet beskrevet i tidsskriftet Nature. Dette stykke arbejde viser en underside af et kranie og gælleben, som er rigtigt velbevarede.

»Vi ser at kranietræk som en gang var associeret med landlevende dyr, først udviklede sig, som en tilpasning til livet på lavt vand,« siger Jason Downs, postdoc ved Academy of Natural Sciences i USA. Han er hovedforfatter på den nye undersøgelse.

»Dette minder os om, at den gradvise livsstils-overgang fra vand til land krævede meget mere end blot udviklingen af fødder,« siger Ted Daeschler, som var en af lederne for den gruppe som opdagede Tiktaalik.

Hals og solidt hoved

»Vores arbejde demonstrerer, at i denne overgang blev hovedet hos disse dyr mere solidt, og samtidigt mere mobilt i forhold til resten af deres krop,« forklarer han i en pressemeddelelse fra University of Chicago.

Fisk på dybt vand bevæger sig i et tredimensionelt rum, og kan let vende hele kroppen i retning af deres bytte.

En hals, som kommer til syne for første gang i Tiktaalik-fossilerne, bliver en fordel i situationer hvor kroppen står relativt fast, som i lavt vand og på landjorden, hvor kroppen støttes af udvækster anbragt på en overflade.

Mindre afhængig af gæller?Tiktaalik-fossilerne dokumenterer også den gradvise reduktion af den såkaldte hyoidbue (hyomandibula). Dette er en knoglestruktur hos fisk, som koordinerer kraniebevægelserne associeret med åndedræt og spisning under vand.

På vejen op på land, mister hyoidbuen disse funktioner, og knoglen bliver tilgængelig for øret og hørelsen. Hos mennesket og andre pattedyr er dette blevet til stigbøjlen, en af de bittesmå knogler inde i øret.

»Knogle-delen af Tiktaaliks hyoidbue er meget reduceret fra den primitive tilstand. Dette kan indikere at disse dyr allerede var begyndt at være mindre afhængige af gællefunktionen,« siger Downs.

Måske åndede Tiktaalik altså ikke kun under vand, men også når den stak hovedet op over vandet?

Anatomien i livets tidlige overgang fra vand til land, er i al fald aldrig tidligere blevet observeret så klart, som den bliver nu. Tiktaalik er bogstavelig talt forgængeren for alle landdyr - amfibier, reptiler, dinosaurer, pattedyr og til slut os mennesker.

© forskning.no. Oversat af Johnny Oreskov.