Sterke getijden kunnen oude vissen ertoe hebben aangezet ledematen te ontwikkelen

Vissen die zich kort op het droge zouden wagen, zoals deze Tiktaalik roseae, hebben misschien een boost gekregen van getijdenpoelen.

Zina Deretsky / National Science Foundation / Wikimedia Commons

Sterke getijden kunnen oude vissen ertoe hebben aangezet ledematen te ontwikkelen

Door Katherine KorneiFeb. 15, 2018, 12:00 uur

PORTLAND, OREGON De evolutie van landdieren gebeurde slechts eenmaal, zo'n 400 miljoen jaar geleden. Maar welke druk duwde zeedieren om ledematen te laten evolueren om te wandelen? Wetenschappers hebben verschillende theorieën voorgesteld, waaronder vissen die zijn aangepast aan het leven in ondiepe, door planten verstikte stromen die vatbaar zijn voor overstromingen en droogte. Nieuw onderzoek suggereert nu dat sterke oceaangetijden mogelijk een belangrijke rol hebben gespeeld door dieren in getijdenpoelen te laten stranden en hen een stimulans te geven om terug naar zee te ontsnappen. Met behulp van computersimulaties van de oude aarde ontdekken de onderzoekers dat gebieden met sterke oceaangetijden overeenkomen met locaties waar fossielen zijn gevonden van grote, benige vissen met kalkachtige vinnen, sarcopterygiërs genaamd, meldden onderzoekers hier vandaag op de Ocean Sciences Meeting 2018.

De hypothese is niet gangbaar, zegt Jennifer Clack, een paleontoloog aan de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk, die niet betrokken was bij het onderzoek, maar ik denk het niet. Is helemaal van de muur af

Bijna een eeuw geleden stelde Alfred Romer, een paleontoloog aan de Universiteit van Chicago in Illinois, voor dat getijdenpoelen de evolutie van de vroegste viervoetige dieren, bekend als tetrapoden, mogelijk hebben bevorderd. In 2014 ging Steven Balbus, een astrofysicus aan de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk, een stap verder. Hij berekende dat 400 miljoen jaar geleden, toen deze evolutionaire overgang plaatsvond, de getijden sterker waren, omdat de maan ongeveer 10% dichter bij de aarde was. Vissen zouden gemakkelijk in getijdenpoelen gestrand kunnen raken tijdens sterkere springtij, betoogde hij, die zich voordoen wanneer de aarde, de maan en de zon ongeveer om de 2 weken in lijn zijn. Strandingen zouden met name waarschijnlijk zijn op plaatsen waar de getijden op natuurlijke wijze werden versterkt door de plaatselijke waterdiepte of de vorm van de kustlijn.

En gestrande wezens zouden evolutionair onder druk hebben gestaan ​​om aan hun waterige grenzen te ontsnappen, zegt Mattias Green, een oceaanwetenschapper aan de Bangor University in het Verenigd Koninkrijk. Na een paar dagen in deze pools word je voedsel of raakt je voedsel op, zegt hij. De vis met grote ledematen had een voordeel omdat ze zichzelf in het water konden terugdraaien. "

Maar het is moeilijk om het bewijs te leveren dat deze theorie ondersteunt. Dat komt omdat platentektoniek de positie van de continenten van de aarde heeft veranderd en honderden miljoenen jaren van erosie en andere veranderingen de vorm van kustlijnen enorm hebben veranderd. Maar Green, Balbus en hun medewerkers hebben nu geprobeerd miljoenen jaren geleden de getijden van de aarde te simuleren om te zoeken naar kustlijnen met bijzonder sterke dagelijkse getijden en uitgesproken verschillen tussen de sterke springtij en hun tegenstellingen - zwakkere getijden. Ze gebruikten een model van de zeebodem en de landvormen van de aarde zoals ze 400 miljoen jaar geleden bestonden, toen twee supercontinenten genaamd Gondwana en Laurussia samen kwamen, gescheiden door een zee die op een wig leek. "Het hebben van zo'n grote wigvormige zee zou leiden tot een verbeterde getijdenreactie, " zegt Balbus. Door verschillende lokale topografieën te modelleren en de getijden op elke locatie te registreren, identificeerden de onderzoekers kuststroken langs de wig die de supercontinenten scheidde waar vissen gemakkelijk konden zijn gestrand.

De wetenschappers toonden aan dat deze oude locaties - verplaatst door platentektoniek naar hun huidige posities - overlappen met veel vondsten van "overgangs" fossielen van benige vissen met limblike vinnen. Grote fossiele bedden en indrukken van voetafdrukken in het hedendaagse Oost-Europa, Canada en Ierland komen bijvoorbeeld overeen met de locaties van oude getijdenstrengplaatsen 'bijna verontrustend goed', zegt Green. Intrigerend is dat de simulaties ook suggereren dat overgangsfossielen op andere plaatsen kunnen worden gevonden, zoals Syrië en Afghanistan. Maar opgraven daar is een uitdaging vanwege de huidige politieke instabiliteit, zegt Hannah Byrne, een oceanograaf aan de Universiteit van Uppsala in Zweden, die het modelleringswerk leidde.