Wat de fossielen onthulden

De fossielen omvatten tientallen exemplaren, met twee 'centerpiece' baby-embolomeren als de belangrijkste focus. Embolomeren waren krokodilachtige vroege tetrapoden en toproofdieren in de waterrijke gebieden van het Carboon. Terwijl volwassenen meer dan 10 meter lang konden worden, waren de nakomelingen slechts enkele centimeters lang . Wat ze revolutionair maakt, is niet hun grootte, maar wat ze missen: kenmerkende amfibische larvale kenmerken zoals veervormige uitwendige kieuwen en andere tijdelijke organen die geassocieerd worden met een kikkervisjesstadium. Deze afwezigheid gold voor meerdere soorten van stamtetrapod-verwanten die in de studie werden onderzocht .

'Ze kwamen uit het ei en zagen eruit als de volwassene,' zei paleontoloog Jason Pardo van het Field Museum in Chicago, die bij het onderzoek betrokken was .

De 150 jaar oude theorie die het uitdaagt

Sinds het einde van de 19e eeuw gingen wetenschappers ervan uit dat de vroegste landbewonende gewervelde dieren evolueerden via een amfibie-achtige levenscyclus — uit het ei komen als aquatische larven, vervolgens metamorfoseren naar landbewonende volwassenen . Men dacht dat dit metamorfosevermogen de cruciale ontwikkelingsinnovatie was die gewervelde dieren in staat stelde om het land te koloniseren. Het nieuwe bewijs toont aan dat dit niet het geval was voor de stamtetrapoden .

'We gaan er eigenlijk van uit dat deze metamorfose voorouderlijk is voor alle landbewonende gewervelde dieren,' zei evolutionair bioloog Laura Porro van University College London, die niet bij het onderzoek betrokken was . De nieuwe fossielen suggereren het tegendeel.

Directe ontwikkeling: een ander pad naar het land

In plaats van metamorfose geven de fossielen aan dat de groei verliep via een directe ontwikkelingsmodel. Nakomelingen hadden al een landbewonend lichaamsplan . De onderzoekers stellen dat versnelling van ledemaatontwikkeling — het eerder vormen van functionele poten in de groei — een voorwaarde kan zijn geweest voor het voltooien van de overgang naar het land. Met andere woorden, het was niet het vermogen om van larve naar volwassene te transformeren dat vroege tetrapoden in staat stelde om op het land te leven, maar het vermogen om uit te komen met functionele ledematen die al aanwezig waren .

Waarom het het schoolboeknarratief omverwerpt

De ontdekking daagt het klassieke lineaire verhaal uit dat 'sommige vissen evolueerden naar amfibieën, en sommige van die amfibieën evolueerden naar reptielen' . De vroegste tetrapoden waren minder op moderne amfibieën dan eerder werd gedacht. Dit heeft implicaties voor het begrijpen van de gehele evolutionaire traject van landbewonende gewervelde dieren, inclusief de voorouders van reptielen, vogels en zoogdieren.

De studie voegt zich bij een groeiende hoeveelheid bewijs dat de overgang van water naar land complexer en minder lineair was dan ooit werd aangenomen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat vroege tetrapoden lang nadat ze ledematen hadden ontwikkeld, aquatische kenmerken en levensstijlen behielden . Het nieuwe fossiele bewijs toont nu aan dat hun levenscyclus ook fundamenteel anders was dan die van moderne amfibieën.

Het werk maakte deel uit van lopend onderzoek op de Mazon Creek-vindplaats, die vanwege de uitzonderlijke conservering van zachte weefsels enkele van de belangrijkste fossielen uit het Carboon heeft opgeleverd .

Wat de fossielen onthulden

De fossielen omvatten tientallen exemplaren, met twee 'centerpiece' baby-embolomeren als de belangrijkste focus. Embolomeren waren krokodilachtige vroege tetrapoden en toproofdieren in de waterrijke gebieden van het Carboon. Terwijl volwassenen meer dan 10 meter lang konden worden, waren de nakomelingen slechts enkele centimeters lang . Wat ze revolutionair maakt, is niet hun grootte, maar wat ze missen: kenmerkende amfibische larvale kenmerken zoals veervormige uitwendige kieuwen en andere tijdelijke organen die geassocieerd worden met een kikkervisjesstadium. Deze afwezigheid gold voor meerdere soorten van stamtetrapod-verwanten die in de studie werden onderzocht .

'Ze kwamen uit het ei en zagen eruit als de volwassene,' zei paleontoloog Jason Pardo van het Field Museum in Chicago, die bij het onderzoek betrokken was .

De 150 jaar oude theorie die het uitdaagt

Sinds het einde van de 19e eeuw gingen wetenschappers ervan uit dat de vroegste landbewonende gewervelde dieren evolueerden via een amfibie-achtige levenscyclus — uit het ei komen als aquatische larven, vervolgens metamorfoseren naar landbewonende volwassenen . Men dacht dat dit metamorfosevermogen de cruciale ontwikkelingsinnovatie was die gewervelde dieren in staat stelde om het land te koloniseren. Het nieuwe bewijs toont aan dat dit niet het geval was voor de stamtetrapoden .

'We gaan er eigenlijk van uit dat deze metamorfose voorouderlijk is voor alle landbewonende gewervelde dieren,' zei evolutionair bioloog Laura Porro van University College London, die niet bij het onderzoek betrokken was . De nieuwe fossielen suggereren het tegendeel.

Directe ontwikkeling: een ander pad naar het land

In plaats van metamorfose geven de fossielen aan dat de groei verliep via een directe ontwikkelingsmodel. Nakomelingen hadden al een landbewonend lichaamsplan . De onderzoekers stellen dat versnelling van ledemaatontwikkeling — het eerder vormen van functionele poten in de groei — een voorwaarde kan zijn geweest voor het voltooien van de overgang naar het land. Met andere woorden, het was niet het vermogen om van larve naar volwassene te transformeren dat vroege tetrapoden in staat stelde om op het land te leven, maar het vermogen om uit te komen met functionele ledematen die al aanwezig waren .

Waarom het het schoolboeknarratief omverwerpt

De ontdekking daagt het klassieke lineaire verhaal uit dat 'sommige vissen evolueerden naar amfibieën, en sommige van die amfibieën evolueerden naar reptielen' . De vroegste tetrapoden waren minder op moderne amfibieën dan eerder werd gedacht. Dit heeft implicaties voor het begrijpen van de gehele evolutionaire traject van landbewonende gewervelde dieren, inclusief de voorouders van reptielen, vogels en zoogdieren.

De studie voegt zich bij een groeiende hoeveelheid bewijs dat de overgang van water naar land complexer en minder lineair was dan ooit werd aangenomen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat vroege tetrapoden lang nadat ze ledematen hadden ontwikkeld, aquatische kenmerken en levensstijlen behielden . Het nieuwe fossiele bewijs toont nu aan dat hun levenscyclus ook fundamenteel anders was dan die van moderne amfibieën.

Het werk maakte deel uit van lopend onderzoek op de Mazon Creek-vindplaats, die vanwege de uitzonderlijke conservering van zachte weefsels enkele van de belangrijkste fossielen uit het Carboon heeft opgeleverd .