אחת החיות הראשונות שיצאו לקרקע חזרו ישר למים

חזון אמן של Qikiqtania. (Alex Boersma/CC BY-ND)

לפני כ-365 מיליון שנים, קבוצה אחת של דגים עזבה את המים כדי לחיות על היבשה.

החיות הללו היו מוקדמות טטרפודים , שושלת שתקרין לכלול אלפים רבים של מינים כולל דו-חיים, ציפורים, לטאות ויונקים. בני אדם הם צאצאים של אותם טטרפודים מוקדמים, ואנחנו חולקים את המורשת של המעבר שלהם מים ליבשה.

אבל מה אם, במקום לצאת אל החופים, הם היו פונים לאחור? מה אם החיות האלה, בדיוק בנקודת היציאה מהמים, נסוגו כדי לחיות שוב במים פתוחים יותר?



מאובן חדש מציע שדג אחד, למעשה, עשה בדיוק את זה. בניגוד לבעלי חיים אחרים הקשורים קרובים, שהשתמשו בסנפירים שלהם כדי להשעין את גופם על קרקעית המים ואולי יצאו מדי פעם אל היבשה, ליצור שזה עתה התגלה היה סנפירים שנבנו לשחייה.

טום סטיוארט מחזיק במאובן Qikiqtania. (סטפני סאנג/CC BY-ND)

במרץ 2020 הייתי באוניברסיטת שיקגו וחברת ביולוג של ניל שובין מַעבָּדָה. עבדתי עם ג'סטין למברג, חוקר נוסף בקבוצה שלנו, כדי לעבד מאובן שנאסף עוד בשנת 2004 במהלך משלחת לאזור הארקטי הקנדי.

מפני השטח של הסלע שבו הוא היה משובץ, יכולנו לראות שברי הלסתות, באורך של כ-2 אינצ'ים (5 ס'מ) ובעלי שיניים מחודדות. היו גם כתמים של קשקשים לבנים עם מרקם גבשושי. האנטומיה נתנה לנו רמזים עדינים לכך שהמאובן הוא טטרפוד מוקדם. אבל רצינו לראות בתוך הסלע.

אז השתמשנו בטכנולוגיה שנקראת סריקת CT, המצלמת צילומי רנטגן דרך הדגימה, כדי לחפש כל דבר שעשוי להיות מוסתר בתוכו, מחוץ לטווח הראייה.

ב-13 במרץ, סרקנו פיסת סלע לא מתנשאת שעליה היו כמה קשקשים וגילינו שהיא מכילה סנפיר שלם שקבור בתוכה. הלסת שלנו נשמטה. כמה ימים לאחר מכן, המעבדה והקמפוס נסגרו, ו COVID-19 שלח אותנו לנעילה.

הסנפיר נחשף

סנפיר כזה הוא יקר מאוד. זה יכול לתת למדענים רמזים כיצד התפתחו הטטרפודים המוקדמים וכיצד הם חיו לפני מאות מיליוני שנים. לדוגמה, בהתבסס על צורת עצמות מסוימות בשלד, אנו יכולים לחזות אם חיה שוחה או הולכת.

למרות שהסריקה הראשונה של הסנפיר הייתה מבטיחה, היינו צריכים לראות את השלד ברזולוציה גבוהה. ברגע שאפשרו לנו לחזור לקמפוס, פרופסור במחלקה למדעי הגיאופיזיקה של האוניברסיטה עזר לנו לקצץ את הבלוק באמצעות מסור סלע.

זה הפך את הבלוק ליותר סנפיר, פחות סלעים, מה שמאפשר סריקה טובה יותר ותצפית קרובה יותר של הסנפיר.

כשהאבק התפזר וסיימנו לנתח נתונים על הלסתות, הקשקשים והסנפיר, הבנו שהחיה הזו היא מין חדש. לא רק זה, מסתבר שמדובר באחד מקרובי המשפחה הידועים ביותר לבעלי חוליות גפיים - אותם יצורים עם אצבעות ואצבעות.

קראנו לזה Qikiqtania wakei . שם הסוג שלו, מבוטא 'קיק-קיק-טאני-אהה', מתייחס למילות האינוקטיטוט Qikiqtaaluk אוֹ Qiqiqtani , השם המסורתי של האזור שבו נמצא המאובן .

כשהדג הזה היה בחיים, לפני מאות רבות של מיליוני שנים, זו הייתה סביבה חמה עם נהרות ונחלים. שם המין שלו מכבד את המנוח דיוויד ויק , מדען ומנטור שנתן השראה לרבים מאיתנו בתחום הביולוגיה האבולוציונית וההתפתחותית.

שלדים מספרים איך חיה חיה

Qikiqtania מגלה הרבה על תקופה קריטית בהיסטוריה של השושלת שלנו. הקשקשים שלו אומרים לחוקרים באופן חד משמעי שהוא חי מתחת למים. הם מראים תעלות חישה שהיו מאפשרות לבעל החיים לזהות את זרימת המים סביב גופו.

הלסתות שלו מספרות לנו שהוא חיפש מזון כטורף, נושך ואחז בטרף עם סדרה של ניבים ומשך מזון לתוך פיו בשאיבה.

אבל זה Qikiqtania סנפיר החזה של זה הכי מפתיע. יש לו עצם עצם הזרוע, בדיוק כמו הזרוע העליונה שלנו. אבל Qikiqtania יש לו צורה מאוד מוזרה.

טטרפודים מוקדמים, כמו טיקטאליק , בעלי חומרי שיש להם רכס בולט בצד התחתון ומערכת אופיינית של בליטות, שבהן השרירים מתחברים. גבשושיות גרמיות אלו מספרות לנו שטטרפודים מוקדמים חיו על קרקעית אגמים ונחלים, והשתמשו בסנפירים או בזרועותיהם כדי להישען את עצמם, תחילה על הקרקע מתחת למים ומאוחר יותר ביבשה.

Qikiqtania עצם הזרוע של עצם הזרוע שונה. הוא חסר את אותם רכסים ותהליכים סימנים מסחריים. במקום זאת, עצם הזרוע שלו דק בצורת בומרנג, ושאר הסנפיר גדול ודמוי משוט. סנפיר זה נבנה לשחייה.

בעוד טטרפודים מוקדמים אחרים שיחקו על שפת המים, למדו מה יש לאדמה להציע, Qikiqtania עשה משהו אחר. עצם הזרוע שלו באמת שונה מכל שאר המוכרים.

הקולגות שלי ואני חושבים שזה מראה על כך Qikiqtania פנה לאחור מקופת המים והתפתח לחיות, שוב, מעל הקרקע ובמים פתוחים.

האבולוציה היא לא צעדה בכיוון אחד

אבולוציה היא לא תהליך פשוט ולינארי . למרות שזה עשוי להיראות כאילו טטרפודים מוקדמים נוטים באופן בלתי נמנע לחיים ביבשה, Qikiqtania מראה בדיוק את המגבלות של פרספקטיבה כיוונית כזו.

האבולוציה לא בנתה סולם כלפי בני אדם. זוהי מערכת מורכבת של תהליכים שיחד מצמיחים את עץ החיים הסבוך. מינים חדשים נוצרים והם מגוונים. סניפים יכולים לצאת לכל מספר כיוונים.

(ניל שובין/CC BY-ND)

למעלה: ניל שובין, שמצא את המאובן, מצביע על פני העמק אל האתר שבו התגלתה קיקיקטניה באי אלסמיר.

המאובן הזה מיוחד מכל כך הרבה סיבות. זה לא רק נס שהדג הזה נשמר בסלע במשך מאות מיליוני שנים לפני שהתגלה על ידי מדענים באזור הארקטי, על האי אלסמיר . זה לא רק שהוא שלם להפליא, כשהאנטומיה המלאה שלו נחשפת על ידי שלווה על סף עולמי מגפה .

הוא גם מספק, לראשונה, הצצה למגוון הרחב יותר ולמגוון אורחות החיים של דגים במעבר מים ליבשה. זה עוזר לחוקרים לראות יותר מסולם ולהבין את העץ המרתק והסבוך הזה.

גילויים תלויים בקהילה

Qikiqtania נמצא על אדמת האינואיטים, והוא שייך לקהילה זו. עמיתיי ואני הצלחנו לערוך את המחקר הזה רק בגלל הנדיבות והתמיכה של אנשים בכפרים של מפרץ רזולוטה ופיורד גריס, הציידים והמלכדים של איביק של גריס פיורד, ומחלקת המורשת והתרבות, נונבוט.

להם, בשם כל צוות המחקר שלנו, 'nakurmiik'. תודה. משלחות פליאונטולוגיות לארצם שינו באמת את האופן שבו אנו מבינים את ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ.

COVID-19 מנע מפלאונטולוגים רבים לטייל ולבקר באתרי שטח ברחבי העולם בשנים האחרונות. אנחנו להוטים לחזור, לבקר עם חברים ותיקים ולחפש שוב.

מי יודע אילו חיות אחרות מסתתרות ומחכות להתגלות בתוך גושי אבן צנוע.

תומס סטיוארט , פרופסור עוזר לביולוגיה, פן סטייט

מאמר זה פורסם מחדש מ השיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.