Một hóa thạch cá 380 triệu năm tuổi đã tiết lộ rằng ngón tay tiến hóa ở động vật có xương sống trước khi các sinh vật luồn lách ra biển và tiến hóa thành những sinh vật sống trên cạn, như một nghiên cứu mới mô tả.
Hóa thạch của loài cá dài 5,1 feet (1,6 mét), được biết đến với tên khoa học Elpistostege watsoni, cho thấy bàn tay con người có khả năng tiến hóa, cuối cùng, từ vây của loài cá này, nhà nghiên cứu chính Richard Cloutier, giáo sư sinh học tiến hóa tại Đại học Quebec ở Rimouski cho biết.
Hóa thạch "làm rõ câu hỏi về sự chuyển đổi giữa cá và động vật bốn chân", được gọi là tetrapods, Cloutier nói với Live Science trong một email. "Đây là lần đầu tiên, các chữ số, như nhìn thấy trong tetrapods, được tìm thấy trong một vây được bao phủ bởi vảy và tia vây, như nhìn thấy ở cá."
Một hóa thạch để nhớ
Việc phát hiện ra hóa thạch, trong Công viên Quốc gia Miguasha ở Quebec, đã đưa cả một đội. Hai khách du lịch đã tìm thấy những mảnh đuôi khác nhau, và Benoît Cantin, một người theo chủ nghĩa tự nhiên của công viên Miguasha, đã tìm thấy phần lớn hóa thạch trên bãi biển, nơi ông khai quật với Michel Haché và Philippe Duranleau Gagnon, cả hai đều là hướng dẫn viên tự nhiên tại công viên.
Nhóm các nhà tự nhiên học này đã khai quật "hóa thạch dài nhất từng được tìm thấy trong hệ tầng Escuminac, phía sau bảo tàng chưa đầy 200 mét," Cloutier nói. Hóa thạch này là một giải thưởng: Mặc dù bị vỡ thành 22 phiến đá, nhưng nó cho thấy mẫu vật hoàn chỉnh nhất của E. watsoni đến nay.
Khi các mảnh đuôi được tìm thấy bởi khách du lịch đã được thêm vào, "đó là mảnh ghép cuối cùng để hoàn thành mẫu vật độc đáo, dài 1,57 mét của chúng tôi Elpistostege, loài cá hoàn toàn elpistostegalian, hoặc giống tetrapod, được biết đến trên Trái đất, "Cloutier nói.
Các loài cá elpistostegalian khác bao gồm Tiktaalik, chỉ được biết đến từ các mẫu hóa thạch không hoàn chỉnh ở Bắc Cực Canada.
Phòng trưng bày cá hóa thạch
Thế giới cá
Khi nào E. watsoni còn sống, khoảng 380 triệu năm trước, trong thời kỳ Devonia, các loài cá thống trị thế giới. Nó sẽ là 150 triệu năm nữa trước khi khủng long ra đời.
E. watsoni sống ở một cửa sông lớn dọc theo bờ biển phía nam Euramerica, một lục địa cổ bao gồm Bắc Mỹ ngày nay và một phần của châu Âu. Vào thời điểm đó, Euramerica nằm ở phía nam xích đạo, vì vậy E. watsoni được hưởng một khí hậu ấm áp.
Trên đất liền, có những cây dương xỉ giống cây cao 33 feet (10 m), cũng như những cây nhỏ hơn. Nhưng không có động vật có xương sống hoặc động vật có xương sống. Thay vào đó, có những động vật không xương sống, chẳng hạn như bọ cạp và động vật nhiều chân, Cloutier nói. Các loài động vật có xương sống duy nhất, giống như răng nanh sắc nhọn E. watsoni, đã ở biển.
"Hóa thạch đặc biệt"
Các nhà nghiên cứu đã phân tích con cá thông qua chụp CT năng lượng cao (chụp cắt lớp điện toán) tại Đại học Texas ở Austin, Cloutier nói. Điều này đã mang lại cho nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà khoa học từ Đại học Quebec ở Đại học Rimouski và Flinder ở Úc, một hình ảnh kỹ thuật số của hóa thạch mà họ có thể xoay, phóng đại và nghiên cứu.
Vây trước của cá, được gọi là vây ngực, ngay lập tức thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu cho biết, những chiếc vây này có tiền thân là ngón tay và cánh tay của động vật có xương sống, bao gồm cả humerus (cánh tay), bán kính và ulna (cẳng tay), hàng mộc (cổ tay) và phalang được tổ chức theo chữ số (ngón tay). Đây là những xương cuối cùng, xa mà các nhà nghiên cứu mô tả trong nghiên cứu mới, được công bố trực tuyến hôm thứ Tư (18 tháng 3) trên tạp chí Nature.
John Long, giáo sư nghiên cứu về cổ sinh vật học tại Đại học Flinder, cho biết: "Đây là lần đầu tiên chúng tôi phát hiện ra những ngón tay bị khóa một cách dứt khoát trong vây với bất kỳ loài cá nào được biết đến". "Các chữ số khớp nối trong vây giống như xương ngón tay được tìm thấy trong tay của hầu hết các loài động vật."
Các hàng xương nhỏ trong vây ngực, mà các nhà nghiên cứu xác định là chữ số, "cho thấy kế hoạch cơ bản cho bàn tay của động vật có xương sống (bao gồm cả bàn tay của chúng ta!) Phải bắt nguồn từ vây của những con cá có vây thùy tiên tiến trở lại từ đầu của người Devonia muộn, hơn 380.000.000 năm trước, "Cloutier nói.
Tuy nhiên, loài cá này có thể đã không đi trên vây của nó. Có quá nhiều xương nhỏ ở đó, có nghĩa là cá có rất nhiều sự linh hoạt trong khu vực "ngón tay", nhưng những ngón tay này không tối ưu để mang trọng lượng trên cạn. "Rất có thể, Elpistostege đang bơi, nhưng nó có thể đứng trên vây ngực dưới đáy nước cạn và nước tràn, "Cloutier nói.
Xương cánh tay trên của cá, hay humerus, cũng cho thấy các đặc điểm được chia sẻ với động vật lưỡng cư sớm. Tuy nhiên, "Elpistostege không nhất thiết là tổ tiên của chúng ta, nhưng gần nhất chúng ta có thể có được một 'hóa thạch chuyển tiếp' thực sự, một trung gian giữa cá và tetrapods, "Long nói.
Cloutier lưu ý rằng hai ngón tay của cá có hai phalang mỗi và ba có một phalange, không giống như con người, chúng có hai hoặc ba phalang mỗi ngón tay. Tuy nhiên, không phải động vật có xương sống nào cũng có năm ngón tay, như loài cá này và con người.
"Tetrapods sớm có từ sáu đến tám ngón tay," Cloutier nói.
Sau E. watsoni còn sống, tia vây và vảy đã bị mất trong phần phụ của ngực khi các tetrapod phát triển hơn nữa và cuối cùng được đưa lên đất liền. Tuy nhiên, tất cả các tetrapod đều có chung mẫu chữ số cơ bản được tìm thấy trong E. watsoni, Cloutier nói.
"Phát hiện và nghiên cứu này cung cấp một sự hiểu biết tốt hơn về một trong những sự kiện quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa của động vật có xương sống: nguồn gốc của tetrapods sự chuyển đổi giữa các loài cá sống và tetrapods trên cạn", Cloutier nói.
