Ein Diagramm der Kopfknochen von Palaeospondylus. (Hirasawa et al., Nature, 2022) Eine mysteriöse, ausgestorbene Kreatur, die Wissenschaftler seit mehr als einem Jahrhundert vor Rätsel stellt, hat möglicherweise endlich ihren Platz im Baum des Lebens gefunden.
Das kleine, fischähnliche Tier erhält einen Namen Palaeospondylus gunni , wurde erstmals 1890 in Fossilien in Schottland entdeckt und lebte vor etwa 390 Millionen Jahren im mittleren Devon.
Laut einer neuen Analyse gut erhaltener Fossilien gehen Wissenschaftler nun davon aus, dass es sich um einen der frühesten Vorfahren der Tetrapoden handelte – Tiere mit vier Gliedmaßen, darunter auch den Menschen.
„Dieses seltsame Tier stellt seit seiner Entdeckung im Jahr 1890 Wissenschaftler vor ein Rätsel, das nie gelöst werden konnte“, sagt die Physikerin Daisy (Yuzhi) Hu von der Australian National University.
„Morphologische Vergleiche dieses Tieres waren für Wissenschaftler schon immer eine große Herausforderung. Jüngste Verbesserungen bei der hochauflösenden 3D-Segmentierung und Visualisierung haben diese bisher unmögliche Aufgabe jedoch möglich gemacht. „Ein Exemplar zu finden, das so gut erhalten ist wie die, die wir verwendet haben, ist wie ein Sechser im Lotto, oder sogar noch besser!“
Es gibt mehrere Gründe, warum die Klassifizierung dieses Tieres so problematisch war. Fossilien davon gibt es in Hülle und Fülle, aber weil Paläospondylus Da der Schädel so klein und seine Fossilien so beschädigt waren, war die Rekonstruktion seiner Schädelanatomie enorm schwierig.
Darüber hinaus weist seine Anatomie Merkmale mit Fischen mit und ohne Kiefer auf, abgesehen davon, dass er überhaupt keine Zähne hat Hautknochen im Fossilienbestand erhalten.
Das Forschungsteam unter der Leitung des Paläontologen Tatsuya Hirasawa von der Universität Tokio und des RIKEN in Japan versuchte, diese Probleme zu lösen, indem es nach außergewöhnlichen Exemplaren suchte, deren Köpfe noch fest im Felsen verankert und verborgen waren.
Dies bedeutete, dass die Köpfe der Tiere im Vergleich zu Fossilien mit freiliegenden Köpfen wahrscheinlich viel intakter waren.
Palaeospondylus will es nicht hören. (Hirasawa et al., Nature, 2022)
„Durch die Auswahl der besten Proben für die Mikro-CT-Scans und das sorgfältige Entfernen des Gesteins rund um den versteinerten Schädel konnten wir die Auflösung der Scans verbessern.“ Sagt Hirasawa .
„Obwohl diese Vorbereitungen nicht ganz auf dem neuesten Stand der Technik waren, waren sie sicherlich der Schlüssel zu unserem Erfolg.“
Anschließend untersuchten die Forscher die Fossilien mit Synchrotronstrahlungs-Röntgenmikrocomputertomographie, die es ihnen ermöglichte, die Fossilien in hervorragender Auflösung abzubilden, ohne sie zu zerstören, und eine gründliche Untersuchung und Rekonstruktion durchzuführen.
Der rekonstruierte Schädel von Palaeospondylus. (RIKEN)
Selbst ohne Zähne und Hautknochen sind die Ergebnisse ziemlich erstaunlich. Im Schädel von Paläospondylus Das Team fand drei gekrümmte Kanäle, die mit den Innenohren von Wirbeltieren mit Kiefer übereinstimmen.
Weitere Merkmale von Paläospondylus Der Schädel ähnelte den Schädeln von zwei anderen alten, fast zeitgleichen Fischen. Eusthenopteron Und Panderichthys .
Beide Tiere gehören zum Taxon der Lappenflosser bzw Sarkopterygier . Alle Tetrapoden haben sich aus einigen Sarcopterygianern entwickelt; diese Sarcapterygier und ihre Tetrapoden-Nachkommen werden als Tetrapodomorphe bezeichnet. Beide Eusthenopteron Und Panderichthys hatte ähnliche Merkmale wie Tetrapodomorphe.
Der Mangel an Zähnen und Hautknochen Paläospondylus stellt jedoch ein Problem dar. Tetrapodomorphe haben normalerweise diese Merkmale, und auch andere Tiere aus der Zeit unseres seltsamen kleinen Fisches hatten sie.
Paläospondylus scheint einem jugendlichen Tetrapodomorphen zu ähneln, der noch nicht alle erwachsenen Merkmale entwickelt hat. Dies könnte erklärt werden, wenn Paläospondylus nahm einen anderen evolutionären Weg, einen mit verzögerte oder gestoppte Entwicklung .
Ob sich Zähne und Kiefer einfach langsamer entwickelten oder ganz verloren gingen, ist unbekannt, aber es könnte sich um eine evolutionäre Eigenart handeln, die dazu geführt hat, dass sich das Tier auf andere Weise entwickelt hat, sagen die Forscher, vielleicht in Richtung der Evolution der Gliedmaßen.
Mit Blick auf die Zukunft sagen die Forscher, dass sie das seltsame Wesen weiter untersuchen werden, um seine Position im Stammbaum der Tiere definitiver zu bestätigen.
„Die seltsame Morphologie von Paläospondylus „, das mit dem von Tetrapodenlarven vergleichbar ist, ist aus entwicklungsgenetischer Sicht sehr interessant“, Sagt Hirasawa .
„Unter Berücksichtigung dieser Tatsache werden wir weiterhin die Entwicklungsgenetik untersuchen, die zu dieser und anderen morphologischen Veränderungen geführt hat, die beim Übergang vom Wasser zum Land in der Geschichte der Wirbeltiere auftraten.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .