Nem úgy zajlott az evolúció egyik legnagyobb lépése, ahogy eddig gondolták

Tiktaalik modellje, csípőcsontja és koponyája

A szakemberek egészen mostanáig úgy vélték, hogy a szárazföldre kimerészkedő hal-kétéltű átmeneti formák mellső végtagjaikra támaszkodva vonszolták magukat a szárazföldön, mert a hátsó uszonyaik fejletlenek voltak ahhoz, hogy jelentősen segítsék a haladásukat. Egy nemrég felfedezett lelet azonban arra utal, hogy az egyik ilyen átmeneti forma, a Tiktaalik meglehetősen fejlett hátsó uszonnyal rendelkezett.

A 2004-ben felfedezett és 2006-ban leírt, 375 millió éve élt, halszerű Tiktaalik rosae már eddig is sok ismerettel gazdagította evolúciós tudásunkat arról, hogyan léphettek ki a kétéltűek ősei a vízből a szárazföldre. A kis híján három méter hosszú, éles fogakkal felfegyverzett, krokodiléra hasonlító fejű, lapított testű ragadozó anatómiája ugyanis átmenetet képvisel a halak és a szárazföldi állatok között. Kopoltyúi, pikkelye és uszonyai voltak, de olyan, négylábúakra jellemző tulajdonságok is feltűntek nála, mint a mozgékony nyak, a robusztus bordaketrec és az egyszerű tüdő.

Eddig azonban csak az állat koponyájának és teste elülső részeinek maradványait találták meg a paleontológusok. Most azonban előkerült a Tiktaalik jó állapotban megmaradt medencecsontja és a hozzá kapcsolódó uszonyok részleges fosszíliája. Ez megváltoztatja az eddigi elképzeléseket, melyek szerint a nagy, mozgékony hátsó végtagok csak a szárazföldre lépés után alakultak ki a gerinceseknél.

Tiktaalik módosított rajza, az új lelet alapján Forrás:University of Chicago, Neil Shubin

A korábban feltárt maradványok alapján a kutatók tudták, hogy a Tiktaalik nagy mellső uszonyának válla, könyöke és részleges csuklója volt, ami lehetővé tette, hogy az állat megtámassza magát a talajon. „Az eddigi adatokra alapozott korábbi elméletek azt feltételezték, hogy a halak ’elsőkerék-meghajtású’ mozgásáról a szárazföldi ’négykerék-meghajtású’ haladásra való váltás csak a négylábúaknál (Tetrapoda) következett be” – mondta Neil Shubin, a Chicagói Egyetem, anatómiaprofesszora, az amerikai tudományos akadémia folyóiratában (PNAS) megjelent cikk társszerzője. „Úgy tűnik azonban, hogy ez a váltás már valójában a halaknál megtörtént.”

A kutatók az újonnan megtalált medencecsontot összehasonlították néhány korai tetrapodáéval. A Tiktaalik medenceövének nagysága majdnem megegyezik a vállövével, ami a négylábúakra jellemző sajátosság. Jól fejlett az ízületi vápa, amelybe a rendkívül mozgékony, a test alá nyújtható combcsont illeszkedett. A csípőn az izmok tapadására szolgáló tarajok erős uszonyra utalnak. Noha a combcsontot nem találták meg, a hátsó uszony maradványai, többek közt a hosszú sugarak arra utalnak, hogy a hátsó uszony legalább olyan hosszú és összetett volt, mint a mellső.

A Tiktaalik rekonstrukciója, csípőcsontja és koponyája Forrás: University of Chicago, Kevin Jiang

„Ez egy figyelemre méltó medencecsont, különösen a csípőízületi vápa, amely nagyon különbözik mindattól, amit eddig a négylábú gerincesekig vezető leszármazási sorról tudtunk” – mondta Edward Daeschler gerincesekkel foglalkozó zoológus (Drexel Egyetem), a cikk másik szerzője. „A Tiktaalik az ősi és az előremutató tulajdonságok egyvelege. Itt nemcsak jellegzetesek a tulajdonságok, hanem fejlett funkcióra is utalnak. Úgy tűnik, hogy az állat lábszerűen használta úszóit.”

Ennek ellenére a Tiktaalik medencéje még egyértelműen halszerű, olyan ősi tulajdonságokkal, amilyen az osztatlan csontfelépítés, amely jelentősen eltér az ősi négylábúak háromrészes medenceövétől. Azonban a medenceöv, a csípőízület és az uszony megnövekedett mérete, mozgékonysága és robusztussága sokféle mozgást tett lehetővé az állat számára.

„Ésszerű feltételezés, hogy a Tiktaalik evezőszerűen használta a hátsó úszóit” – mondta Shubin. „Könnyen lehet azonban, hogy tudott velük járni is. A ma élő afrikai tüdőshalaknak hasonlóan nagy a medencéjük, és 2011-ben kimutattuk, hogy járkálnak a víz alatt az aljzaton.”

„Függetlenül attól, hogyan járt a Tiktaalik, egyértelmű, hogy a hátsó függelékek hangsúlyozottsága és a medence által segített járás a halaknál elkezdődött tendencia, ami később határozottabbá vált a négylábúak kialakulása folyamán” – mondta Shubin.