Till vänster:två viktiga fossiler av Brindabellaspis, den övre visar den långsträckta nosen och den nedre en mer komplett skalle, men saknar den mest främre delen. Till höger:En skelettrekonstruktion av skallen från Brindabellaspis, sett från ovan. Kredit:Ben King och Gavin Young, författare tillhandahålls
Korallrev är välkända idag för sitt otroligt mångfaldiga och rikliga marina liv, inklusive fiskarter som sträcker sig från känsliga fjärilsfiskar till enorma puckelfiskar och utsmyckade lejonfiskar.
Publicerad idag, min nya uppsats skriven med medförfattarna Gavin Young och John Long ger bevis på att även för 400 miljoner år sedan, livet på korallreven var redan mångsidigt. Forskningen beskriver Brindabellaspis, en bisarr fossil fisk med en näbbdjursliknande nos.
Fisken upptäcktes vid ett fossilt revekosystem som gränsar till Lake Burrinjuck i New South Wales. Burrinjuck-reven byggdes och beboddes av organismer som skiljer sig mycket från dem som finns i dag.
En konstig fisk
Brindabellaspis är uppkallad efter de närliggande Brindabella-områdena. Vissa detaljer krävs för att förklara hur udda denna fisk var.
Brindabellaspis hade ögon på toppen av huvudet, vänd uppåt. Framför ögonen sträcktes skallen till en lång och bred nos. Insidan av denna nos var packad med ett komplext nät av nerver och blodkärl. På den övre ytan fanns ett spår som inhyste en del av sidolinjesystemet, som upptäcker vattenrörelser. Dock, denna speciella skåra i Brindabellaspis är i en position som är okänd hos något annat ryggradsdjur.
Ännu konstigare var varelsens näsa. Näsborrarna är på toppen av huvudet, och näsorganen var inrymda i ögonhålornas hörn på vardera sidan.
Den sista överraskningen är Brindabellaspis käke. Även om det inte är bevarat, vi kan rekonstruera käkarnas position baserat på fästpunkter och nervbanor. Vi kan säga att de måste ha fästs långt fram. Faktiskt, hela käkapparaten var troligen framför ögonen.
Det finns ingen exakt modern motsvarighet till Brindabellaspis, men kombinationen av de uppåtvända ögonen och den långa nosen (som förmodligen hade en mjuk spets) antyder att det kan ha varit en bottenmatare. Nosen, eller "bill" kan ha använts för att upptäcka dolda byten.
Överst:Den tidiga devoniska fossilplatsen vid stranden av sjön Burrinjuck. Nederst:ännu ett devoniskt rev, vid Windjana Gorge i Kimberley. Dessa rev byggdes av tabulerade koraller och stromatoporoida svampar, grupper som sedan dess har dött ut. Kredit:Ben King
En blomstrande, forntida korallrevs ekosystem
Korallreven runt sjön Burrinjuck är det äldsta välkända ekosystemet för tropiska rev. Trots sin ålder (400 miljoner år), invånarna kan inte på något sätt beskrivas som primitiva eller ospecialiserade. Brindabellaspis är bara ett exempel från en fauna som omfattar mer än 70 kända arter:från en liten benfisk till stora möjliga filtermatare.
Det är tydligt att forntida rev beboddes av många arter av ekologiskt specialiserade fiskar.
Dock, sjön Burrinjucks fauna visar också på en stor skillnad mellan revekosystem vid olika tidpunkter. Även om korallrev alltid har varit hotspots för mångfald, grupperna av djur som utgör ekosystemen har förändrats drastiskt.
Brindabellaspis, till exempel, är en placoderm, en grupp käkade ryggradsdjur, ofta känd som "pansarfisken". Placoderms var den dominerande fiskgruppen i Burrinjuck-reven, följt av lungfiskar.
Ett annat rev från en liknande tidsperiod, Gogo-revet i Kimberley-regionen i västra Australien, domineras också av placodermer och lungfiskar.
Idag är placodermerna helt utdöda, medan lungfiskarna reduceras till bara sex levande arter över hela världen (färre än vad som är känt från enbart fossilplatserna Burrinjuck och Gogo) – som alla lever i sötvatten.
Moderna rev, å andra sidan, domineras av teleostfiskar, en grupp som först dök upp för cirka 230 miljoner år sedan, långt efter Burrinjuck-revet.
En livsrekonstruktion av Brindabellaspis stensioi, en ovanlig placodermfisk från det 400 miljoner år gamla Burrinjuck-revet i New South Wales, Australien. Kredit:Jason Art, Shenzhen, Författare tillhandahålls
Revens föränderliga ansikte genom tiden
En liknande historia gäller revbyggarna själva. Burrinjuck-revet bestod huvudsakligen av en grupp koraller som kallas tabellkoraller. Gogo-revet är till stor del byggt av stromatoporoider som faktiskt är en typ av svamp, inte koraller alls.
Tabulerade koraller och stromatoporoider utplånades i slutet av Perm för 250 miljoner år sedan. Detta kan ha drivits av en enorm vulkanism vid den tiden, bidrar med koldioxid till atmosfären, och leder till klimatförändringar och havsförsurning.
Rev dök inte upp igen på flera miljoner år efter slut-Permains utrotning. Så småningom uppstod nya revbyggande organismer, inklusive skleraktiniska koraller, dagens välbekanta koraller.
En annan revbyggande organism som frodades under dinosauriernas tid var en märklig typ av musslor som kallas rudisterna.
Det verkar finnas ett tydligt mönster. Revs ekosystem har alltid varit hotspots för mångfald, men grupperna av djur som bygger och lever i dem har förändrats, när utrotningar utplånar gamla grupper och nya utvecklas.
Framtida revekosystem
Det är väldokumenterat att korallreven står inför en osäker framtid inför mänskliga inducerade klimatförändringar. Om vi driver dem till utrotning, det är troligt att rev så småningom kommer tillbaka i någon form, fast förmodligen inte på flera miljoner år.
Det är mycket svårare att förutse hur dessa framtida revekosystem kommer att se ut. Det äldsta kända ekosystemet för tropiska revfiskar Brindabellaspis , en evolutionär konstighet som inte riktigt liknar något som har utvecklats före eller senare.
Jag förväntar mig att framtidens rev kommer att innehålla sina egna specialiserade och unika organismer.
