Tidlig masseutryddelse banet veien for moderne virveldyr

Hittil ubeskrevet evolusjonær flaskehals skapte utgangspunktet for alle landlevende virveldyr, viser ny amerikansk forskning. Ifølge dansk forsker vil resultatene endre forståelsen av vår egen utvikling.

Publisert
(Foto: Wikimedia Commons)
(Foto: Wikimedia Commons)

Nålevende og forhistoriske fisker

Strålefinnede fisker er den dominerende fisketypen og representerer nesten 95 prosent av all fisk som lever i dag.

Navnet skyldes at finnestrålene i bryst- og bukfinner stråler ut fra et grunnleggende skjelett. Bruskfisker som rokker og haier tilhører ikke denne gruppen.

Kvastfinnede fisker har finner som støttes av muskler og knokler. Det var mange kvastfinnede fisker i devon, men i dag finnes det bare to arter; Latimeria chalumnae (også kalt blåfisk) og Latimeria menadoensis.

Alle firbeinte landvirveldyr, som krypdyr, fugler og pattedyr, stammer trolig fra denne gruppen.

Placodermer er en gruppe av utdødde, sterkt pansrede fisker.

Det var mange forskjellige arter, blant annet de store panserhaiene, som ble opp til ti meter lange og som var jordens største rovdyr på sin tid. De døde ut på slutten av devon for 360 millioner år siden.

Kilde: Den Store Danske

I jordens historie har det vært en rekke tilfeller av en såkalt masseutryddelse, hvor en stor del av livet på planeten har forsvunnet.

Det skjedde for 65 millioner år siden ved avslutningen av krittiden, da dinosaurene og mange andre livsformer døde ut, og det skjedde for 250 millioner år siden.

Nå mener forskere fra University of Chicago at overgangen mellom de geologiske periodene devon og karbon, for 360 millioner år siden, også har vært tidspunkt for en stor utryddelse av den typen fisk som dominerte i den perioden.

Man har visst at slutten av devon også førte med seg en slik hendelse, men de nye resultatene endrer både tidspunktet og betydningen.

To store hendelser

Hittil har forskere snakket om to store geologiske begivenheter, såkalte «events», i forbindelse med devonperioden.

Det første, Kellwasser-hendelsen for cirka 377 millioner år siden, ble regnet for å være toppen av den store utryddingsperioden i slutten av devon, mens den andre, Hangenberg-hendelsen ved overgangen til karbon for 360 millioner år siden, ble ansett for å være mye mindre og ikke like viktig.

Forhistoriske fisketyper som store panserhaier og kvastfinnede fisker dominerte i devon, mens blant annet haier og de strålefinnede fiskene som er vanlige i dag, var i mindretall.

Nullstilte diversiteten

Etter Hangenberg-hendelsen var situasjonen imidlertid nesten omvendt, viser de amerikanske forskernes undersøkelse.

Panserhaiene døde ut, og de kvastfinnede fiskene forsvant nesten helt. Til gjengjeld blomstret haiene og de strålefinnede fiskene.

– Det nullstilte virveldyrenes diversitet i både i ferskvann og i havet, og skapte en fullstendig ny verden. Stort sett alle de dominerende artene døde ved avslutningen av den perioden, sier ph.d.-student Lauren Sallan, som er hovedforfatter av den vitenskapelige artikkelen, i en pressemelding.

– Det er en stor begivenhet i en periode som allerede regnes for å være avgjørende for virveldyrenes utvikling, så det er overraskende at ingen har lagt merke til det før, sier Sallan.

Nye, store datasett gjorde oppdagelsen mulig

De nye oppdagelsene er gjort med en analyse av det hittil største datasettet av virveldyrfossiler fra den perioden samt en analyseteknikk som er tatt i bruk for første gang på dette området.

Tidligere estimater hadde fokusert på fossiler av virvelløse dyr som mollusker og muslinger, som man har funnet mange flere av.

– Det er en avgjørende periode som formet det moderne biologisk mangfoldet blant virveldyrene. Vi er fremdeles bare på det første stadiet i plasseringen av denne viktige begivenheten i livets og planetens historie, sier medforfatter Michael Coates, professor ved Department of Organismal Biology and Anatomy på University of Chicago.

Vil endre oppfatningen av virveldyrenes historie

Gilles Cuny er førsteamanuensis i vertebratpaleontolgi ved Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet. Han mener at de nye resultatene svært spennende.

– Resultatene viser at det skjedde en svært viktig endring i slutten av devonperioden. Inntil nå hadde alle vært enige om at det skjedde for 375 millioner år siden, mens avslutningen av devon ikke var så viktig, sier han.

– Men ifølge resultatene er mønsteret annerledes. Selvfølgelig var det som skjedde for 375 millioner år siden viktig, men det var ikke en virkelig masseutryddelse. Det var mye utskiftning av arter på grunn av konkurranse, men forandringen var ikke så dramatisk. I slutten av devon ser det derimot til å ha vært en plutselig massedød, sier han.

Han tror oppdagelsene vil endre oppfatningen av noen av de viktige endringene hos forfedrene våre.

– Tidligere i devon var det et virvar av fisker, og noen av dyrene hadde for eksempel opp til åtte fingre. Det stoppet i slutten av devon, hvor det stort sett bare var de med fem fingre som overlevde.

– Derfor har nesten alle dyrene i karbon fem fingre. Det er noe man ikke har visst før, mener Cuny.

Oppdagelsen endrer dermed den måten vi forklarer den kanskje viktigste endringen i vår evolusjonære grein. Uten denne endringen ville jordens fauna ha vært helt annerledes, påpeker han.

Krever fremdeles mye forskning

Han er selv i gang med å skrive en bok om haienes historie, og de nye oppdagelsene setter ting mye bedre i perspektiv, forteller Cuny.

– Oppdagelsene svarer på flere av mine egne spørsmål om hvorfor haiene utviklet seg som de gjorde. Hvorfor kom det for eksempel så mange haier i starten av karbon? Det kan forklares med de nye resultatene, sier den franskfødte paleontologen entusiastisk.

Det er imidlertid fremdeles mer igjen å undersøke når det gjelder denne tidsperioden, forklarer han.

– Nå har man både tidspunktet og betydningen av denne begivenheten. Den store utfordringen er nå å finne ut hva som faktisk skjedde. Den nye oppdagelsen viser når det skjedde, men forklarer ikke hvorfor, understreker han.

Det er heller ikke klart hvorfor noen dyregrupper døde ut, mens andre spredte seg og endret seg i mange nye retninger, skriver forskerne selv i den vitenskapelige artikkelen.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanse og lenker

End-Devonian extinction and a bottleneck in the early evolution of modern jawed vertebrates. Proceedings of the National Academy of Sciences 2010. doi/10.1073/pnas.0914000107 (PDF)

Gilles Cunys profil

Devon på Wikipedia