Fiskfossil visar käkarnas ursprung

Ett minst 410 miljoner år gammalt fossil av en liten bepansrad fisk med näsborrar kastar nytt ljus över käkarnas och ansiktets uppkomst.

Foto:

Uppsala2014-02-11 16:42

Det framgår av en fransk-svensk studie, som publiceras i veckans nummer av den ledande vetenskapstidskriften Nature.
– Man kan säga att den lilla pansarhajen Romundina visar hur det gick till i ett avgörande steg när evolutionen från rundmun till käkförsett ryggradsdjur så att säga vände ut och in på vårt ansikte, säger Per Ahlberg, professor i evolutionär organismbiologi vid Uppsala universitet.

Vi människor, alla andra landlevande ryggradsdjur och nästan alla fiskar är bevis för att det är rätt praktiskt att ha käkar. Men när Romundina levde i nuvarande arktiska Kanada för mer än 410 miljoner år sedan var käkar fortfarande en raritet bland ryggradsdjuren.

De flesta av den tidens fiskar var, i likhet med dagens nejonögon och pirålar, så kallade rundmunnar. Eftersom de saknade käkar kunde de inte tugga utan sög i sig födan genom sin munöppning. Till skillnad från nutida ryggradsdjur hade de inte plats för annat än en kort framhjärna, saknade nos och deras enda ”näsborre” var ett hål mellan ögonen.
– Denna konstruktion är en följd av att två vävnadsblock hos rundmunnarnas embryon växer framåt på vardera sidan av hjärnan och sedan växer ihop till en stor överläpp med en näsborre i mitten. Hos ryggradsdjur med käkar däremot växer motsvarande vävnad framåt i mittlinjen under hjärnan, tränger sig framåt mellan höger och vänster nässäck och öppnar för separata näsborrar på utsidan, förklarar Per Ahlberg.

Efter att med avancerad skiktröntgen vid det europeiska synkrotronforskningscentret i Grenoble ha kartlagt Romundina-fossilets inre är forskarnas slutsats att den lilla fisken är en närmast perfekt övergångsform mellan rundmun och käkförsett ryggradsdjur.
– Romundina är konstruerad som ett käkförsett ryggradsdjur, men har en rundmuns proportioner. Det visar att organisationen av de stora vävnadsblocken ändrades först och att huvudets proportioner kom ikapp senare, säger Per Ahlberg.

Att detta var en ovanligt lyckad ”omorganisation” är tydligt eftersom den finns hos nästan alla mer än 50 000 olika arter av ryggradsdjur.
– När vi ser oss i spegeln på morgonen kan vi kanske skänka Romundina en tacksamhetens tanke för att ha gett de grundläggande förutsättningarna för vårt eget ansikte och utvecklingen av vår fantastiska hjärna, säger Per Ahlberg.

Studien kan läsas på webbadressen http://dx.doi.org/10.1038/nature12980

Så jobbar vi med nyheter  Läs mer här!
Läs mer om