Winzige Fische Können Vorfahren Von Fast Allen Lebenden Wirbeltieren Sein

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Klauenlose fische, die in den kambrischen ozeanen schwammen, sind die vorfahren aller wirbeltiere mit kieferknochen.

Ein erstaunlich erhaltener, weicher Körper, der mehr als 500 Millionen Jahre alt ist, könnte der Vorfahr fast aller lebenden Wirbeltiere sein.

Der versteinerte Fisch, genannt Metaspriggina, Laut einer neuen Studie wurden charakteristische Kiemenstrukturen entwickelt, die sich später bei Kieferwirbeltieren zu Kieferknochen entwickelten.

"Zum ersten Mal können wir sagen, dass dies sehr nahe an diesem hypothetischen Vorfahren liegt, der im 19. Jahrhundert aufgrund einer Studie über moderne Organismen gezeichnet wurde", sagte der Co-Autor der Studie, Jean-Bernard Caron, Paläontologe am Royal Ontario Museum in Toronto, Kanada.

Das urzeitliche Geschöpf lebte in einer Zeit von 543 Millionen bis 493 Millionen Jahren, die als "Cambrian Explosion" (Evolution der Explosion) bezeichnet wurde, dem evolutionären "Urknall", als fast alles komplexe Leben erschien. [Cambrian Creatures Gallery: Fotos von primitivem Leben im Meer]

Vater Fisch

Klauenwirbeltiere - wie Fische, Vögel und Menschen - machen etwa 99 Prozent der Wirbeltiere auf der Erde aus, aber die Wissenschaftler sind sich nicht einig darüber, wie und wann sich die Kiefer zuerst entwickelt haben. Die Wissenschaftler glauben, dass der gemeinsame Vorfahre der Wirbeltiere mit Kieferbacken augenlosen, knochenlosen, kieferlosen Fischen wie Hagelfischen und Neunaugen ähnelte, die sich vor 360 Millionen Jahren von ihren unmittelbaren Vorfahren unterschieden und seitdem nicht viel verändert haben.

Das war jedoch nicht immer die vorherrschende Theorie. In den 1870er Jahren bemerkte der Naturforscher Karl Gegenbaur, dass lebende Fische wie Haie fünf oder sechs Stabpaare haben, die die Kiemen stützen, und dass diese sogenannten Kiemenstangen eine auffallende Ähnlichkeit mit den Kieferknochen aufweisen. Aufgrund dieser Ähnlichkeit schlug er eine Theorie vor, die als serielle Homologie-Hypothese bezeichnet wird, wonach sich die Kieferknochen in modernen Fischen allmählich aus einem früheren Paar Kiemenstangen in einem längst verlorenen "Vaterfisch" entwickelt haben, aus dem sich alle Kieferwirbeltiere entwickelt hätten.

Doch niemand hatte jemals einen Beweis für diesen Ahnenfisch gefunden, und schließlich fiel die Hypothese in Ungnade.

Urmenschen

2012 entdeckten Caron und seine Kollegen im Marble Canyon im kanadischen Kootenay-Nationalpark Dutzende von versteinerten Fischen, von denen viele exquisit erhalten wurden. Der Schlamm am Fuße des Kambrischen Meeres hatte sie wahrscheinlich 514 Millionen Jahre zuvor an Ort und Stelle zementiert und dabei viele innere Strukturen wie Herz, Darm und Muskeln erhalten.

Das Fossil der Metasprigina, mit dem Kopf nach rechts

Das Fossil von Metasprigginamit dem Kopf nach rechts

Bildnachweis: Foto: Jean-Bernard Caron © ROM

Es stellte sich heraus, dass die Kreatur einem wenig bekannten Exemplar sehr ähnlich war Metaspriggina walcotti Das sei in Sedimenten im nahegelegenen Burgess Shale in Kanada sowie in anderen in China gefundenen Fossilien gefunden worden, sagte Caron.

Die Urkreatur hatte die Größe eines Daumens eines Mannes, mit einem abgeflachten Kopf und Einlinsen- oder sogenannten Kameraaugen, die sich am oberen Teil des Kopfes befanden und nach vorne oder oben blicken konnten, sagte Caron.

"Die Richtung der Augen hätte es ihnen ermöglicht zu sehen, was über ihnen geschah, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich am Boden lebten" und vielleicht sogar den großen Raubtieren des Tages, wie dem bizarren Garnelenmeer, ausweichen konnten Monster Anomalocaridid, sagte Caron WordsSideKick.com.

Vorfahren gefunden?

Das Team war fasziniert von sieben Paaren von Strukturen auf beiden Seiten des Hohlraums am hinteren Mund, dem sogenannten Pharynx. Das erste Paar dieser Barren sah genauso aus wie jene Gegenbaur, die im hypothetischen Vorfahren der kieferartigen Wirbeltiere vorhergesagt wurden.

Im Gegensatz dazu haben Lampreys, Seeteufel und andere kieferlose Fische eine kompliziertere korbförmige Reihe von Kiemenkonstruktionen, was darauf hindeutet, dass sie sich aus einem seitlichen Zweig des evolutionären Wirbeltierbaums entwickelt haben, der lange danach auseinanderging Metaspriggina lebte, sagte Jon Mallatt, ein Evolutionsbiologe an der Washington State University in Pullman, der nicht an der Studie beteiligt war.

Andere Beweise - etwa die Tatsache, dass Kiefer- und Kiemenstangen aus ähnlichen Strukturen in Hai-Embryos entstehen - unterstützen auch Gegenbaurs Auffassung, sagte er gegenüber WordsSideKick.com.

Das Argument für die Gegenbaur-Hypothese ist jedoch nicht luftdicht, sagte Philippe Janvier, Paläontologe im Museum National de l'Histoire Naturelle in Paris, der nicht an der Studie beteiligt war.

Das Fossil hat jedoch ein spektakuläres Merkmal: Seine gut erhaltenen Augen, die denen ähnlicher Fossilien ähneln, "liefern jedoch viel bessere Beweise für Kameraaugen; das sind unbestreitbare Augen von Wirbeltieren", sagte Janvier gegenüber WordsSideKick.com.

Metaspriggina wurde heute (11. Juni) in der Zeitschrift Nature beschrieben.

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