Hva fossilene avslørte

Fossilene omfatter dusinvis av eksemplarer, med to "praktstykker" av baby-embolomerer som det sentrale fokuset. Embolomerer var krokodillelignende tidlige tetrapoder og toppredatorer i karbon-periodens vannveier. Mens de voksne kunne overstige 3 meter i lengde, var ungene bare noen centimeter lange . Det som gjør dem revolusjonerende, er ikke størrelsen, men hva de mangler: karakteristiske amfibielarvestrekk som frynsete ytre gjeller og andre midlertidige organer forbundet med et rumpetrollstadium. Dette fraværet gjaldt på tvers av flere arter av tidlige tetrapod-slektninger som ble undersøkt i studien .

"De kom ut av egget og så ut som den voksne," sa paleontolog Jason Pardo ved Field Museum i Chicago, som var involvert i forskningen .

Den 150 år gamle teorien den utfordrer

Siden slutten av 1800-tallet hadde forskere antatt at de tidligste landvirveldyrene utviklet seg gjennom en amfibielignende livssyklus — de klekket som vannlevende larver, for så å gjennomgå metamorfose til landlevende voksne . Denne metamorfoseevnen ble antatt å være den sentrale utviklingsmessige innovasjonen som tillot virveldyr å kolonisere land. De nye bevisene viser at dette ikke var tilfellet for de tidligste tetrapodene .

"Vi antar liksom at denne metamorfosen er felles for alle landlevende virveldyr," sa evolusjonsbiolog Laura Porro ved University College London, som ikke var involvert i studien . De nye fossilene tyder på noe annet.

Direkte utvikling: en annen vei til land

I stedet for metamorfose indikerer fossilene at veksten skjedde gjennom en direkte utviklingsmodell. Ungene hadde allerede en landlevende kroppsbygning . Forskerne foreslår at akselerasjon av lemutvikling — å danne funksjonelle bein tidligere i veksten — kan ha vært en forutsetning for å fullføre overgangen til land. Med andre ord: Det var ikke evnen til å forvandle seg fra larve til voksen som gjorde det mulig for tidlige tetrapoder å leve på land, men snarere evnen til å klekke med funksjonelle lemmer allerede på plass .

Hvorfor det snur lærebokfortellingen på hodet

Funnene utfordrer den klassiske lineære historien om at "noen fisker utviklet seg til amfibier, og noen av disse amfibiene utviklet seg til krypdyr" . De tidligste tetrapodene var mindre som moderne amfibier enn tidligere antatt. Dette har implikasjoner for forståelsen av hele den evolusjonære banen til landlevende virveldyr, inkludert forfedrene til krypdyr, fugler og pattedyr.

Studien føyer seg til en voksende mengde bevis på at overgangen fra vann til land var mer kompleks og mindre lineær enn man en gang antok. Tidligere forskning har vist at tidlige tetrapoder beholdt akvatiske trekk og levemåter lenge etter at de utviklet lemmer . Det nye fossilbeviset viser nå at livssyklusen deres også var fundamentalt forskjellig fra moderne amfibier.

Arbeidet var en del av pågående forskning ved Mazon Creek-området, som har gitt noen av de viktigste karbon-fossilene på grunn av den enestående bevaringen av bløtvev .

Hva fossilene avslørte

Fossilene omfatter dusinvis av eksemplarer, med to "praktstykker" av baby-embolomerer som det sentrale fokuset. Embolomerer var krokodillelignende tidlige tetrapoder og toppredatorer i karbon-periodens vannveier. Mens de voksne kunne overstige 3 meter i lengde, var ungene bare noen centimeter lange . Det som gjør dem revolusjonerende, er ikke størrelsen, men hva de mangler: karakteristiske amfibielarvestrekk som frynsete ytre gjeller og andre midlertidige organer forbundet med et rumpetrollstadium. Dette fraværet gjaldt på tvers av flere arter av tidlige tetrapod-slektninger som ble undersøkt i studien .

"De kom ut av egget og så ut som den voksne," sa paleontolog Jason Pardo ved Field Museum i Chicago, som var involvert i forskningen .

Den 150 år gamle teorien den utfordrer

Siden slutten av 1800-tallet hadde forskere antatt at de tidligste landvirveldyrene utviklet seg gjennom en amfibielignende livssyklus — de klekket som vannlevende larver, for så å gjennomgå metamorfose til landlevende voksne . Denne metamorfoseevnen ble antatt å være den sentrale utviklingsmessige innovasjonen som tillot virveldyr å kolonisere land. De nye bevisene viser at dette ikke var tilfellet for de tidligste tetrapodene .

"Vi antar liksom at denne metamorfosen er felles for alle landlevende virveldyr," sa evolusjonsbiolog Laura Porro ved University College London, som ikke var involvert i studien . De nye fossilene tyder på noe annet.

Direkte utvikling: en annen vei til land

I stedet for metamorfose indikerer fossilene at veksten skjedde gjennom en direkte utviklingsmodell. Ungene hadde allerede en landlevende kroppsbygning . Forskerne foreslår at akselerasjon av lemutvikling — å danne funksjonelle bein tidligere i veksten — kan ha vært en forutsetning for å fullføre overgangen til land. Med andre ord: Det var ikke evnen til å forvandle seg fra larve til voksen som gjorde det mulig for tidlige tetrapoder å leve på land, men snarere evnen til å klekke med funksjonelle lemmer allerede på plass .

Hvorfor det snur lærebokfortellingen på hodet

Funnene utfordrer den klassiske lineære historien om at "noen fisker utviklet seg til amfibier, og noen av disse amfibiene utviklet seg til krypdyr" . De tidligste tetrapodene var mindre som moderne amfibier enn tidligere antatt. Dette har implikasjoner for forståelsen av hele den evolusjonære banen til landlevende virveldyr, inkludert forfedrene til krypdyr, fugler og pattedyr.

Studien føyer seg til en voksende mengde bevis på at overgangen fra vann til land var mer kompleks og mindre lineær enn man en gang antok. Tidligere forskning har vist at tidlige tetrapoder beholdt akvatiske trekk og levemåter lenge etter at de utviklet lemmer . Det nye fossilbeviset viser nå at livssyklusen deres også var fundamentalt forskjellig fra moderne amfibier.

Arbeidet var en del av pågående forskning ved Mazon Creek-området, som har gitt noen av de viktigste karbon-fossilene på grunn av den enestående bevaringen av bløtvev .