Forhistorisk fisk udviklede sig til at gå på land, men vendte om og smuttede tilbage i havet

For cirka 365 millioner år siden forlod en gruppe fisk livet i vandet og kravlede op på land.

Det var tidlige tetrapoder; en slægt af hvirveldyr, som efterhånden kom til at bestå af mange tusinde arter, blandt andet padder, fugle, firben og pattedyr.

Mennesket er efterkommer af disse tidlige tetrapoder, og vi kan takke deres vovemod for vores eksistens.

Men hvad nu hvis de i stedet for at vove sig op på land var vendt tilbage? Hvad hvis disse dyr - på nippet til at kravle op på kysten - vendte om for igen at leve i mere åbent vand?

Et nyligt gransket fossil afslører, at det måske var netop dét, en bestemt fisk faktisk gjorde.

Finner skabt til at svømme

I modsætning til andre nært beslægtede dyr, som brugte deres finner til at holde deres kroppe oppe på havbunden og måske lejlighedsvis begive sig op på land, havde dette nyopdagede væsen finner, der var skabt til at svømme.

I marts 2020 arbejdede jeg ved University of Chicago i biologen Neil Shubins laboratorium. Sammen med forskeren Justin Lemberg arbejdede jeg på et fossil, der blev fundet helt tilbage i 2004 under en ekspedition i Canadas arktiske region.

På overfladen af det klippestykke, fisken var indkapslet i, kunne vi se fragmenter af kæberne, som var omkring fem centimeter store og med spidse tænder. Der var også områder af hvide skæl med ujævn tekstur.

Forskerne var målløse

Anatomien gav os et lille hint om, at fossilet var en tidlig tetrapod. Men vi ville gerne se ind i klippestykket.

Det brugte vi en teknologi kaldet CT-skanning til. Teknologien sendte røntgenstråler gennem prøven, som afslørede, hvad klippestykket gemte på og skabte et tredimensionelt billede af indholdet.

13. marts scannede vi et stykke af stenen, der ikke så ud af meget, men havde et par skæl øverst. Vi opdagede til vores store overraskelse, at stenen indeholdt en komplet finne.

Vi var målløse.

Et par dage senere lukkede laboratoriet og campus ned, og COVID-19 sendte os i lockdown.

Finnen bliver afsløret

En finne som denne er ekstremt værdifuld. Det kan give forskerne et fingerpeg om, hvordan tidlige tetrapoder udviklede sig, og hvordan de levede for hundreder af millioner år siden.

For eksempel kan vi ud fra formen af visse knogler i skelettet få en idé om, hvorvidt et dyr svømmede eller gik.

Selvom den første skanning af finnen var lovende, var vi nødt til at se skelettet i høj opløsning. Så snart vi fik lov til at komme tilbage på campus, hjalp en professor ved universitetets fakultet for geofysik os med at trimme klippestykket ned ved hjælp af en stensav.

På denne måde var der mere finne i klippestykket og mindre sten, hvilket muliggjorde en bedre scanning og et mere tydeligt billede af finnen.

Helt ny art

Efter støvet havde lagt sig, og vi var færdige med at analysere data fra kæber, skæl og finne, indså vi, at dette dyr var en ny art.

Ikke nok med det: Det viser sig, at dette er én af de nærmeste kendte slægtninge af hvirveldyr med lemmer - skabninger med fingre og tæer.

Vi kaldte den Qikiqtania wakei. Dens slægtsnavn, udtalt 'kick-kiq-tani-ahh', er afledt af inuktitut-ordene 'Qikiqtaaluk' eller 'Qikiqtani', det oprindelige navn for det område, hvor fossilet blev fundet.

Dengang denne fisk var i live, for mange hundrede millioner år siden, var det et varmt miljø med floder og vandløb.

Fiskens artsnavn ærer desuden afdøde David Wake, en forsker og mentor, der inspirerede så mange af os inden for evolutionær- og udviklingsbiologien.

Vendte om i vandkanten

Qikiqtania afslører meget om en kritisk periode i vores slægts historie. Fiskens skæl fortæller utvetydigt forskerne, at den levede under vandet. Skællene har sansekanaler, der ville have gjort det muligt for dyret at mærke strømmen af vand rundt i kroppen.

Fiskens kæber røber, at den var et rovdyr, som skaffede sig føde ved at bide og holde fast i bytte med en række hugtænder. Den trak føden ind i munden ved at suge.

Men det var Qikiqtanias brystfinne, der var den største overraskelse. Den har en knogle (på latin kaldet Humerus) i overarmen, ligesom overarmsknoglen vi har i vores overarm. Men Qikiqtania's knogle har en meget ejendommelig facon.

Tidlige tetrapoder, som Tiktaalik, har Humerus-knogler med en fremtrædende højderyg på undersiden og et karakteristisk sæt af knopper, hvor musklerne sidder fast.

Disse knoglede buler fortæller os, at tidlige tetrapoder levede på bunden af søer og vandløb og brugte deres finner eller arme til at løfte sig op, først på bunden under vandet og senere på land.

Qikiqtanias Humerus-knogle er anderledes. Den mangler disse særlige højderygge og processer. I stedet er dens Humerus-knogle tynd og boomerangformet, og resten af finnen er stor og padleformet. Denne finne var perfekt til at svømme med.

Mens andre tidlige tetrapoder legede i vandkanten og undersøgte, hvad livet på land havde at byde på, gjorde Qikiqtania noget andet.

Dens Humerus-knogle er virkelig ulig andre kendte Humerus-knogler. Mine kolleger og jeg tror, at det viser, at Qikiqtania vendte om i vandkanten og udviklede sig til at igen at leve i åbent vand.

\ Læs mere

Fødder var ikke nok til at indtage landjorden

Mirakuløst og bemærkelsesværdigt

Evolution er ikke en simpel, lineær proces. Selvom det kan se ud, som om tidlige tetrapoder uafværgeligt bevægede sig mod et liv på land, viser Qikiqtania netop begrænsningerne ved et sådant retningsbestemt perspektiv.

Evolutionen byggede ikke en stige i retning af mennesket, men er derimod et komplekst sæt af processer, der sammen skaber livets sammenfiltrede træ. Nye arter bliver dannet, og de diversificerer. Grenene kan vokse i et vilkårligt antal retninger.

Dette fossil er specielt af så mange årsager. Det er ikke bare mirakuløst, at denne fisk blev bevaret i sten i hundreder af millioner år, før den blev opdaget af forskere i Arktis på Ellesmere Island.

Fossilet er ikke kun blot bemærkelsesværdigt komplet, med dets fulde anatomi afsløret i begyndelsen af en global pandemi.

Fossilet leverer også for første gang et glimt af den bredere mangfoldighed og mange levemåder for fisk ved overgangen fra vand til land.

Det hjælper forskere med at se mere end en stige og forstå det fascinerende, sammenfiltrede træ.

Opdagelser afhænger af samfundet

Qikiqtania blev fundet på inuitternes land, og det tilhører dette samfund.

Mine kolleger og jeg var kun i stand til at udføre denne forskning ved hjælp af generøsiteten og støtten fra enkeltpersoner i landsbyerne Resolute Bay og Grise Fjord, Iviq-jægerne and pelsjægerne i Grise Fjord og Institut for arv og kultur i Nunavut.

Til jer, på vegne af hele vores forskerhold: 'Nakurmiik'.

Mange tak.

Palæontologiske ekspeditioner til jeres land har virkelig ændret, hvordan vi forstår livets historie på Jorden.

COVID-19 afholdt mange palæontologer fra at rejse og besøge feltlokationer verden i løbet af de seneste par år. Vi tripper efter at vende tilbage, besøge gamle venner og begynde at lede igen.

Hvem ved, hvilke andre dyr der ligger skjult og venter på at blive opdaget inde i stenblokkene.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

\ Læs mere

Fisk lærte at gå i havet, før de kravlede op på land

\ Læs mere

'Missing link' fundet: Sådan kan livet have flyttet sig fra vand til land