Badania nad historią życia najstarszych znanych czworonogów
Podczas gdy skamieliny wykorzystuje się do określania wyglądu dawnych zwierząt, naukowcy zidentyfikowali główne różnice w wyglądzie i trybie życia młodych i dorosłych osobników. Wyniki nowych międzynarodowych badań opublikowane w czasopiśmie Science dostarczają dalszych dowodów na liczne zmiany trybu życia w wieku dojrzałym niektórych z wczesnych, kręgowców lądowych. Naukowcy z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji, Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii oraz Uniwersytetu Duke w USA zbadali skamielinę kości ramienia rodzajów Ichtiostega oraz Acanthostega, dwóch tak zwanych "czworonożnych ryb" z Grenlandii. Nowy materiał wykazał odmienne trajektorie ontogenetyczne (tj. pokazujące rozwój od zapłodnionego jaja do dojrzałości) kończyn przednich. Zwierzęta żyły w dewonie, okresie geologicznym ery paleozoicznej, który trwał od 416 milionów do 359,2 miliona lat temu. Nazwa pochodzi od hrabstwa Devon w Anglii, gdzie naukowcy po raz pierwszy badali skały z tego okresu. W czasie dewonu po raz pierwszy rozwinęły się nogi u ryb, które zaczęły poruszać się po ziemi jak czworonogi, tj. czworonożne kręgowce. Naukowcy stwierdzili, że Ichtiostega i Acanthostega żyły około 365 milionów lat temu i były pierwszymi kręgowcami z kończynami przednimi i tylnymi zamiast pary płetw. Zdaniem zespołu naukowców należą one do grupy macierzystej wspólnej dla wszystkich żyjących płazów, gadów, ssaków i ptaków. Podczas gdy obydwie są uważane za pierwsze czworonogi znane z wielu, niemal kompletnych szkieletów, Acanthostega uznaje się za prymitywniejszą. W toku badań naukowcy odkryli wiele w połowie rozwiniętych i w pełni rozwiniętych kości ramienia u obydwu czworonożnych ryb. Byli w stanie określić zmiany, jakie zachodziły w kości w czasie rozwoju zwierzęcia. Analiza wykazała, że historie życia tych dwóch zwierząt były zróżnicowane. "Kość ramienia dostarcza wielu informacji na temat trybu życia zwierzęcia, ponieważ jej kształt daje wskazówki na temat wzorca poruszania się i może nam powiedzieć na przykład, czy zwierzę podnosiło przednią cześć ciała odrywając ją zupełnie od ziemi" - wyjaśnił profesor Per Ahlberg z Wydziału Fizjologii i Biologii Rozwoju na Uniwersytecie w Uppsali w Szwecji. Porównując te dwie ryby, naukowcy stwierdzili, że Ichtiostega jest bardziej lądowa niż Acanthostega, ponieważ ma silne kończyny i niewielką płetwę ogonową. "Schemat procesów przyczepu mięśnia do niewielkiej kości ramiennej przypomina ten u "rybich" czworonogów z grupy koronnej" - czytamy w artykule. Była w stanie lepiej dostosować kończynę przednią, aby utrzymać swój ciężar po osiągnięciu dojrzałości. Jeżeli chodzi o Acanthostega, mała i duża kość ramienna wpisują się w schemat grupy koronnej - ryba ma słabsze kończyny i większą płetwę ogonową. Naukowcy nie znaleźli podobnych zmian u tego zwierzęcia. "Prawdopodobnie wyjaśnieniem jest fakt, że jedno i drugie zwierzę składało jaja w wodzie, dokładnie tak jak współczesne płazy, co oznacza, że lądowa Ichtiostega, [w odróżnieniu] od wodnej Acanthostega, musiała zmieniać tryb życia w czasie rozwoju od stanu larwalnego do postaci dorosłej" - powiedział profesor Ahlberg. "Wnioskujemy z tego, że w czasie ontogenezy Ichtiostega przystosowała się w szerszym zakresie pod względem lokomotorycznym do lądowego trybu życia" - mówią autorzy. "W sumie relatywne pozycje filogenetyczne [w rozwoju ewolucyjnym] Ichtiostega i Acanthostega są w najlepszym razie postrzegane jako niepewne, a z nich dwóch Ichtiostega może być bardziej podstawowa [tj. ta, która zróżnicowała się wcześniej]." Umiejscowienie lepiej przystosowanej do życia na lądzie Ichtiostega wskazuje na "scenariusz szybkiego wczesnego przechodzenia na lądowy tryb życia, raczej odmienny od obecnie przeważającego modelu "wodnych czworonogów dewońskich"" - stwierdzili.
Kraje
Szwecja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone