Már a víz alatt megindulhatott a járás kifejlődése

Időpontja: 2011-12-14

Már a víz alatt megindulhatott a járás kifejlődése 2011. december 14.

Kutatók szerint azon tüdőshal, mely uszonyát használja járására segíthet felfedni azon lépéseket, amelyeket távoli rokonainak tettek annak érdekében, hogy a vízből a szárazra kerüljenek

Az emberek és minden emlős, hüllő, madár, kétéltű és más négylábú állat (tetrapoda) távoli rokonai olyan halak, melyek kifejlesztették a szárazon légzés képességét. Ezen ősi élőlények néhány ma élő rokonainak egyike a tüdőshal, amely Afrikában, Dél-Amerikában és Ausztráliában található meg.

Egy kutatócsoport kimutatta, hogy az afrikai gőtehal (Protopterus annectens) teljesen fel tudja emelni testét a talajról és képes előre hajtani magát vézna „végtagjaival”. Ezt a képességet korábban a korai tetrapodáknak tulajdonították. A megfigyelés átalakítja azon evolúciós események sorrendjét, melyek a szárazföldi élethez vezettek. Emellett azt is sugallja, hogy a korai tetrapodáknak tulajdonított fosszilis nyomokat akár a tüdőshal uszonyos ősei is hátrahagyhatták.

"Ezen nyomok nagy részénél az állatok felváltva használták végtagjaikat, ami azt sugallja, hogy szilárd felületen járó négylábúak hagyhatták hátra őket" - mondja Melina Hale, a vizsgálat egyik kutatója. "Kiderítettük, hogy az alapvetően eltérő morfológiával bíró vízi állatok, és melyek nem tetrapodák, potenciálisan hasonló nyomokat képesek alkotni."

A tüdőshalak népszerűek a paleontológiai közösségben, egyedülálló evolúciós örökségük miatt. Heather King, a vizsgálat vezetője szerint a tüdőshal nagyszerű és egyedülálló pozíciót tölt be a halakhoz és négylábúakhoz való rokonság tekintetében. "A tüdőshalak nagyon szoros rokoni kapcsolatban állnak azokkal az állatokkal, melyek fejlődtek és végül kimerészkedtek a vízből a szárazra, azonban ez olyan régen történt, hogy azóta majdnem minden, kivéve a tüdőshalakat, kihalt."

Míg mindenféle történetek keringtek a tudományos közösségben ezen furcsa halak állítólagos járásáról, senki sem vizsgálta meg részleteiben a halak mozgásának biomechanikáját. Az afrikai gőtehalat alkalmazták a laboratóriumi teszthez. A faj szokatlanul vékony végtagjain képes járni. A csapat speciális akváriumot tervezett, melyben oldalról és alulról is rögzíteni tudták a halak mozgását a mélyebb elemzés érdekében.

A videók felfedték, hogy a tüdőshal rendszeresen alkalmazza hátulsó végtagjait testének elemelésére a talajtól, és az előrefelé történő mozgásra. Bár az elülső végtagok hasonlítanak a hátsókhoz, ezeket a hal nem alkalmazza a mozgáshoz. "Ez minden olyan információ, melyet csak élő állattól szerezhetünk meg" - mondja King. "Mivel, amennyiben csak a csontokat vesszük szemügyre, soha nem derülne ki, hogy erre a mozgásra sor kerül."

A tüdőshal egyfajta "ugráló" mozgást is bemutatott, amikor mindkét végtagját egyszerre használta, illetve "járást" is, amikor végtagjait felváltva alkalmazta.

Mindezt a hal azon képességeivel kombinálva, hogy végtagját teljesen el tudja fordítani, és az egyes lépéseket az ízület elé helyezni, a mozgás azt sugallja, hasonló élőlények is képesek voltak a korábban négylábúaknak titulált megkövesedett nyomok hátrahagyására.

A testsúlyt alátámasztani képes vézna végtagokat segítheti a gravitáció víz alatti csökkenése is - írják a szerzők. A hal tüdejének levegővel telítése növelheti teste elülső részének felhajtóerejét, ezzel lehetővé teheti, hogy a vézna hátulsó végtagok az egész testet elemeljék a talajtól.

A felfedezés azt sugallja, hogy a vízből szárazföldi életre történő átmenethez szükséges számos adaptáció jóval azelőtt alakulhatott ki, hogy a korai tetrapodák - mint a Tiktaalik - megtették első lépéseiket a parton. A tüdőshalak bojtosúszós ősei és a tetrapodák a hátulsó lábakkal történő "meghajtást" és a tavak fenekén történő járás képességét több millió évvel azelőtt fejleszhették ki, hogy az ujjas végtagú és szárazföldön élő állatok megjelentek.

A kutatók eredményeiről a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóirat számolt be.

Forrás: www.hirado.hu