Fóssil de 380 milhões de anos revela como nossas mãos evoluíram das barbatanas
Reconstrução de artistas do fóssil de peixe Elpistostege encontrada em Miguasha, Canadá. Crédito: Katrina Kenny
Um antigo fóssil de peixe de Elpistostege encontrado em Miguasha, Canadá, revelou novas idéias sobre como a mão humana evoluiu das barbatanas de peixe.
Uma equipe internacional de paleontólogos da Universidade Flinders, na Austrália, e da Universite du Quebec a Rimouski, no Canadá, revelou que o espécime de peixe, como descrito na revista Nature, produziu o elo evolutivo que faltava na transição dos peixes para o tetrápode, à medida que os peixes começaram a decair. habitats como águas rasas e terras durante o período devoniano tardio há milhões de anos.
O peixe acima de 1,57 metros de comprimento mostra o esqueleto completo do braço (barbatana peitoral) pela primeira vez de um peixe elpistostegaliano. Utilizando tomografias computadorizadas de alta energia, o esqueleto da barbatana peitoral revelou a presença de úmero (braço), rádio e ulna (antebraço), fileiras de carpo (punho) e falanges organizadas em dígitos (dedos).
“Hoje anunciamos na revista Nature nossa descoberta de um espécime completo de um peixe parecido com um tetrápode, chamado Elpistostege, que revela novas informações extraordinárias sobre a evolução da mão dos vertebrados”, diz o professor de estratégia em paleontologia do professor John Long, da Universidade Flinders.
“É a primeira vez que descobrimos inequivocamente dedos presos em uma barbatana com raios de barbatana em qualquer peixe conhecido. Os dígitos articulados na barbatana são como os ossos dos dedos encontrados nas mãos da maioria dos animais. ”
"Essa descoberta empurra a origem dos dígitos dos vertebrados para o nível dos peixes e nos diz que o padrão para a mão dos vertebrados foi desenvolvido profundamente na evolução, pouco antes de os peixes saírem da água".
A evolução dos peixes em tetrápodes - vertebrados quadrúpedes dos quais os humanos pertencem - foi um dos eventos mais significativos da história da vida.
Os vertebrados (animais desossados) conseguiram sair da água e conquistar terras. Para concluir essa transição, uma das mudanças mais significativas foi a evolução das mãos e dos pés.
Para entender a evolução de uma barbatana de peixe para um membro de tetrápodes, os paleontólogos estudam os fósseis de peixes e tetrápodes com barbatanas no lobo do Devoniano Médio e Superior (393 a 359 milhões de anos atrás), conhecidos como 'elpistostegalianos'.
Estes incluem o conhecido Tiktaalik do Ártico Canadá, conhecido apenas por amostras incompletas.
Segundo o co-autor Richard Cloutier, da Universite du Quebec a Rimouski, na última década, fósseis que informam a transição peixe-tetrápode ajudaram a entender melhor as transformações anatômicas associadas à respiração, audição e alimentação, à medida que o habitat mudou da água para a terra na terra.
“A origem dos dígitos refere-se ao desenvolvimento da capacidade do peixe suportar seu peso em águas rasas ou para viagens curtas em terra. O aumento do número de ossos pequenos na barbatana permite que mais planos de flexibilidade espalhem seu peso pela barbatana. "
“As outras características reveladas pelo estudo sobre a estrutura do osso do braço ou úmero, que também mostra características presentes que são compartilhadas com os primeiros anfíbios. Elpistostege não é necessariamente nosso ancestral, mas é o mais próximo que podemos chegar a um verdadeiro 'fóssil de transição', um intermediário entre peixes e tetrápodes ”.
O fóssil fica logo abaixo do primeiro tetrápode, um anfíbio conhecido como Acanthostega, na árvore evolutiva. Credito: Brian Choo
Elpistostege era o maior predador que viveu em um habitat marítimo raso em Quebec, cerca de 380 milhões de anos atrás. Tinha presas afiadas poderosas em sua boca, então poderia ter se alimentado de vários dos maiores peixes extintos com barbatana de lobo encontrados fossilizados nos mesmos depósitos
Elpistostege foi originalmente nomeado a partir de apenas uma pequena parte superior do crânio, encontrado nas falésias fossilíferas do Parque Nacional Miguasha, Quebec, e descrito em 1938 como pertencendo a um tetrápode primitivo.
Outra parte do crânio deste animal enigmático foi encontrada e descrita em 1985, demonstrando que era realmente um peixe avançado com barbatana de lobo. O notável novo espécime completo de Elpistostege foi descoberto em 2010.
A preparação meticulosa do novo espécime e a tomografia computadorizada do fóssil ocorreram em Quebec em 2010, com a professora Cloutier trabalhando com Isabelle Bechard para fazer a interpretação inicial dos dados da digitalização, e Vincent Roy e Roxanne Noel para analisar as estruturas da espinha dorsal e das barbatanas.
A colaboração com o professor John Long e a equipe da Universidade Flinders começou em 2014. A Dra. Alice Clement continuou o trabalho de tomografia computadorizada, que revelou detalhes dos dígitos na barbatana. O professor Mike Lee analisou os dados filogenéticos para demonstrar que Elpistostege é agora o peixe "avançado" mais evolutivo conhecido, um nó na árvore evolutiva de todos os tetrápodes. A pesquisa foi concluída em 2019, quando o professor Richard Cloutier passou 6 meses trabalhando sabaticamente como pesquisador internacional da Universidade de Flinders.
