Upphovsman:CC0 Public Domain
Polypterider är konstiga och förvirrande afrikanska fiskar som har förvirrat biologer sedan de upptäcktes under Napoleons expedition till Egypten i slutet av 1700 -talet.
Kallas ofta levande fossiler, dessa ålliknande passningar har lungor och köttiga bröstfenor, beniga plattor och tjocka skalor som påminner om gamla fossila fiskar, och flaggliknande fenor längs ryggen som är unika.
I flera decennier har forskare har placerat polypterider nära basen av släktträdet av strålfiskad fisk, en stor grupp tros ha sitt ursprung för cirka 385 miljoner år sedan.
Men en ny studie som använde CT-skanningar för att undersöka tredimensionellt bevarade fossila fiskskallar skakar upp fiskens släktträd genom att dra slutsatsen att uppkomsten av polypterider inträffade mycket senare än forskare hade trott. Fynden tyder också på att ursprunget till alla moderna strålfiskar kan ha inträffat tiotals miljoner år senare än man tror.
Det internationella forskargruppen leddes av Sam Giles vid University of Oxford och inkluderar paleontologen Matt Friedman från University of Michigan. Ett papper som sammanfattar resultaten är planerat att publiceras 30 augusti Natur .
"Detta orsakar en skakning i fiskens släktträd, vilket indikerar att förfadern som delades av alla strålfiskade fiskar levde tiotals miljoner år efter tidigare tänkt, kanske i efterdyningarna av en massutrotningshändelse för cirka 360 miljoner år sedan som decimerade många andra grupper, "sa Friedman, docent vid U-M Museum of Paleontology och docent vid Institutionen för jord- och miljövetenskap.
Ray-finned fisk representerar ungefär hälften av alla ryggdjur på jorden. För varje art av däggdjur, fågel, reptil och amfibie på land, det finns en art benfisk i havet.
Polypterider inkluderar ett dussin arter av afrikansk fisk som kallas bichirer och en enda art av ropefish. De har länge trotsat klassificering men är allmänt accepterade för att vara den mest primitiva levande strålfenade fisken, separerade från de andra moderna grupperna av en mängd utdöda fossila fiskar.
Men den nya CT-studien återplacerar polypterider på fiskens evolutionära träd så att de "ligger snyggare tillbaka närmare andra levande strålfenade fiskar, sparkar en rad fossila strålfenor till en mer avlägsen gren av det evolutionära trädet, "sa Oxford's Giles, första författare till Natur papper.
"Dessa resultat förändrar vår förståelse för när den största levande gruppen av ryggradsdjur utvecklades och gör att vi kan stryka ut många rynkor i vår förståelse av sekvensen av evolutionära händelser."
Ett bestående pussel om polypterider har varit bristen på tidiga fossila bevis. De äldsta fossila polypteriderna är bara 90 miljoner år gamla, lämnar ett gap på mer än en kvart miljard år i fossilrekordet. Om polypterider verkligen är som gamla forskare har trott, var är de fossila bevisen?
För att få några svar, forskarna undersökte högupplösta datortomografi (CT) -skanningar av Fukangichthys, en 230 miljoner år gammal fossil fisk från Kina som tillhör en utbredd grupp fossil fisk som kallas scanilepiforms.
Analys av fysiska egenskaper i tredimensionellt bevarade Fukangichthys skalle, samt en undersökning av DNA -sekvenser från 12 gener, avslöjade att scanilepiforms faktiskt är gamla kusiner till polypterider. Scanilepiforms har sitt ursprung i triasperioden, 252 till 201 miljoner år sedan, när de första dinosaurierna utvecklades på land.
"Även om detta fynd förlänger fossilregistret för polypterider, det har också några oväntade konsekvenser, "UM's Friedman sa." Det visar att många särdrag hos polypterider inte alls är primitiva, men snarare är specialiseringar som utvecklades senare i deras historia. "
Oxfords Giles sa:"Polypterider tycks ha genomgått flera vändningar i sin utveckling, som har grumlat synen på deras position i fiskens släktträd. Det är som om din helt nya smarttelefon kom med en roterande uppringare och utan Wi-Fi. Vi vet att det är den senaste handenheten, men dess egenskaper kan leda till att vi tror att det är en äldre modell. "
Denna omplacering av polypteriderna skickar chockvågor genom fiskens släktträd och föreslår att strålfiskad fisk kan ha dykt upp tiotals miljoner år senare än forskare hade trott, nära gränsen mellan de devoniska och karboniska perioderna för cirka 360 miljoner år sedan.
"Sådana analyser är kraftfulla verktyg och visar att paleontologi inte alltid förlitar sig på upptäckten av nya fossil, "Giles sa." Omprövning av gamla fossil med nya tekniker är lika viktigt för att återuppliva vår förståelse av ryggradsdjurens utveckling. "