Zkamenělé ryby odhalují nejstarší dříve známé „čelisti“

Zmiňuji oceán a je těžké nemyslet na čelisti. Hluboké vody mají mnoho tlam lemovaných zuby: medvědí pasti na myši pro žraloky a delfíny, volné rty pro mělké ryby a korály a mezeru ve filtru baleen pro gigantické velryby. Rybí čelisti se nakonec před miliony let vyšplhaly z moří a daly vzniknout čelistnatým obratlovcům, které máme dnes.

Kdy se ale taková evoluční novinka objevila? Dvojice fosilií objevená v jižní Číně naznačuje, že odpověď může ležet o desítky milionů let hlouběji, než se dříve myslelo. Nálezy – které zahrnují krásně zachovalé nové druhy raných ryb, nejstarší známé zuby obratlovců a spoustu obrněných ryb – byly zveřejněny ve středu v průběhu čtyř let. listí v přírodě.

řekl Matt Friedman, paleontolog z University of Michigan, který se na výzkumu nepodílel, ale psal Perspektivní esej, která doprovázela články o přírodě.

Rybí čelisti vybuchly ve fosilním záznamu před 419-359 miliony let během období známého jako rybí věk nebo devon. Všechny ryby tohoto věku mají „jasně napsané na těle“, řekl Michael Coates, paleobiolog z Chicagské univerzity, který se na nových pracích nepodílel. Zahrnují starověké skupiny, jako jsou ryby bez čelistí, rané poddruhy bezčelisťových ryb nazývané placoderms a nově příchozí, jako jsou chrupavčité ryby a kostnaté ryby. První ryba, která skočila na souši.

Jeden z článků, řekl Per Ahlberg, paleontolog z Uppsalské univerzity ve Švédsku a autor historie fosilií. Ale až donedávna bylo možné spočítat počet užitečných silurských fosilií na jedné ruce.

Před deseti lety se vědci rozhodli systematicky zkoumat 425 milionů let staré horniny v pozdní silurské Číně, řekl Jay Jiequn, paleontolog z Čínské akademie věd a autor jedné z výzkumných prací. Byli odměněni kompletními fosíliemi raných čelistnatých ryb.

Povzbuzeni tím, kopali do prastarých skal. V roce 2020 mají tyto rybářské výpravy vrchol: dvojice sedimentů mimo Čchung-čching.

Tato dvě fosilní ložiska jsou od sebe oddělena několika miliony let a každá má jiný soubor druhů.

Dr. Ahlberg řekl, že postel stará 436 milionů let obsahovala „malé ryby velikosti akvária“, které měří jen několik centimetrů a představují nejstarší známou celočelistní rybu. Většina z nich je plochého pancéřovaného typu s plaketou zvaného Xiushanosteus mirabilis, který pravděpodobně žil na mořském dně. Existuje také Shenacanthus vermiformis, chrupavčitá ryba příbuzná žralokům a rejnokům, ale s pancéřovými pláty podobnými plátům nepříbuzné kůže – toto zjištění naznačuje, že rané druhy podobné žralokům si zachovaly pancéřové pláty nalezené v dřívějších větvích rodokmenu ryb. .

Nejpozoruhodnějším exemplářem z naleziště je ryba bez čelistí zvaná Tujiaaspis vividus, říká Philip Donoghue, paleontolog z Bristolské univerzity a autor článku. Z fosilních záznamů jsou známy tisíce hlavových štítů z čeledi druhů, ale Tujiaaspis uchovává první známé tělo. Přichází s překvapením: sada párových ploutví trčících z lebky, o nichž Dr. Donoghue a kolegové tvrdí, že jsou možným předchůdcem prsních a pánevních ploutví nalezených v gnathostomech, což dalo vzniknout rybím pažím a nohám, které se přesunuly do zem. Dříve se vědci domnívali, že tyto dvě sady ploutví se vyvinuly odděleně mezi rybami bez čelistí a bez čelistí.

„To převrací konvenční moudrost o tom, jak vznikají párové přívěsky,“ řekl Dr. Donoghue.

Druhé naleziště, které je staré 439 milionů let, si zachovalo významnější zkameněliny. Jeden list popisuje skupinu ostnů, šupin a hlavových plátů ze zvířete zvaného Fanjingshania renovata, Všechny jsou mrtvé pro pozdější příklady chrupavčitých ryb. Další zaznamenává spirálu spojených zubů – Zdaleka nejstarší z obratlovců Z ryby jménem Qianodus dupis. Obě zvířata pevně patří do větve čelistnatých ryb zvaných chondrichthyans, což je skupina chrupavčitých ryb, která zahrnuje moderní žraloky, rejnoky a krysy. (Druhou větví jsou kostnaté ryby, jako je losos a lidé.)

Přítomnost příbuzných žraloků na místě naznačuje, že k rozdělení mezi chrupavčitými a kostnatými rybami skutečně došlo v raném siluru, řekl Dr. Friedman. Dohromady obě lokality posouvají původ čelistí a zubů obratlovců zpět asi o 14 milionů let.

„Je to velký posun od dohodnuté chronologie,“ řekl Dr. Friedman, který si vynutí radikální přehodnocení raných mořských ekosystémů.

Zdá se, že jawfishes nyní vznikly již v období velké ordovické biodiverzity, v období před 485 miliony až 445 miliony let, kdy vládli mořští bezobratlí. Dr. Coates řekl, že těch pár ryb známých z té doby bylo bez čelistí a obecně nevýrazných. „Vypadají jako pulci pokrytí brněním,“ řekl. „Takže poslední věc, kterou byste čekali, jsou primitivní žraloci a primitivní kostěné ryby, které se potulují ve stejnou dobu.“

Jak paleontologové pokračují v prohlubování raných hornin siluru v Číně, objevili další druhy ryb. Pokud jde o ryby s první čelistí, vědci mohou brzy zjistit, že budou potřebovat větší loď.

„Je velmi pravděpodobné, že dojde k dalším objevům,“ řekl Dr. Ahlberg. „Je to nadužívaná fráze, ale myslím to vážně: slibuje úplnou revoluci v našem chápání první fáze evoluce čelistnatých obratlovců.“