Euphanerops, en primitiv käklös fisk från världsarvet i Miguasha, Quebec, som nu har visat sig ha parade bakbensstrukturer och kopulatoriska könsorgan. Kredit:François Miville-Deschênes med tillstånd, Författare tillhandahålls
Fossila upptäckter från devoniska klipporna i Skottland och Australien avslöjade först att de tidigaste käkfiskarna, placoderms, reproduceras med hjälp av kopulation på ungefär samma sätt som hajar och rockor gör idag.
De hade också de första parade bäckenskeletten, föregångaren till de bakre parade fenorna – och benen – på alla djur. Deras parade reproduktionsorgan, kallade "klämmor", troligen utvecklats på samma sätt som lemmar.
Utseendet av käkar och tänder hos de första ryggradsdjuren var sålunda intimt kopplat till ursprunget av parade bakben (bäckengördlar) och en avancerad sorts sexuell reproduktion.
Innan käftarna
Men en ny upptäckt från Miguasha-platsen, i Quebec, östra Kanada, daterad till cirka 380 miljoner år gammal, skriver om denna syn på sexuell evolution.
Vår nya tidning, publicerades nyligen i Paleontologi , visar att en devonisk käklös fisk, namnet Euphanerops (bilden överst), hade parade bakbenstrukturer kallade bäckenskivor och parade smala manliga reproduktionsorgan.
Detta är anmärkningsvärt eftersom dessa strukturer, en gång troddes vara unik för käkfiskar (gnathostmes), ses nu först dyka upp längre ner i det evolutionära trädet, i käklösa fiskar.
Detta är den första redogörelsen för sådana strukturer i någon käklös fisk, och antyder att de evolutionära mekanismerna som är nödvändiga för utveckling av extremiteter och knäppar var på plats långt innan käkar och tänder uppstod.
Fossil av Euphanerops som visar bäckenbensstrukturer och parade könsorgan (märkt som "intromittenta organ"). Skalan längst upp till höger är 1 mm. Kredit:Marion Chevrinais, Universite du Quebec a Rimouski
Euphanerops är en ålliknande fisk med enkla, parade fenor längs kroppens mittlinje. Det beskrevs först från Miguasha 1900 av Arthur Smith Woodward från British Museum.
Den ansågs ursprungligen tillhöra en grupp av utdöda käklösa fiskar som kallas anaspids, men detta har bestridits de senaste åren. Anaspider fanns rikligt i äldre stenar från sen silur och tidig devontid, cirka 427 miljoner till 400 miljoner år sedan.
Vårt nya dokument innehåller en ny fylogenetisk analys som också löser Euphanerops evolutionära position som en sann anasid, som visar att gruppen är monofyletisk, eller bildar en naturlig kladde (eller gren i ett evolutionärt träd). Eufanerops ses således vara en sent överlevande relikt av denna en gång blomstrande grupp.
Får lite ryggrad
Det viktigaste, denna fossila käklösa fisk visar att ryggraden har specialiserade regioner som skiljer sig från varandra, sålunda kan det axiella skelettet sägas vara regionaliserat, eller specialiserade på olika typer av kot- och revbensliknande ben längs dess längd.
Detta är första gången en sådan avancerad funktion har identifierats i någon fisk utan käkar. Mycket få av dessa gamla käklösa fiskar har det inre skelettet väl bevarat för att studera det ordentligt.
Exemplaren av Euphanerops är exceptionella eftersom de bevarades i finkorniga sediment som lagts ner i en gammal mynning. Varje liten del av dess skelett är tydligt bevarad.
Den evolutionära sekvensen av intromittenta könsorgan. Den nya upptäckten som gjorts i Euphanerops driver tillbaka ursprunget till avancerad sexuell reproduktion med hjälp av kopulation till tidiga käklösa fiskar. Kredit:Brian Choo, Flinders universitet
Den stora mångfalden och det utmärkta bevarandet av fiskar och växtfossiler som finns i Miguasha är anledningen till att denna plats utsågs till UNESCO:s världsarvslista 1999.
Arbeta på den levande käklösa lampröjan, Petromyzon , initierades sedan av vårt team för att se om det fanns någon motsvarande regionalisering i dess skelett. Till vår förvåning fann vi att vissa variationer längs ryggraden indikerade att en liknande regionaliseringsstil också var närvarande.
Detta är betydelsefullt eftersom den specialiserade typen av ryggrad som landdjur har vanligtvis inte ses hos fiskar. Några fossiliserade strålfenade fiskar, Till exempel Tarrasius , visa att den regionaliserade ryggraden hade utvecklats under karbontiden, men detta är ett undantag, inte det vanliga tillståndet.
Gamla fossiler, nya fynd
Den nya upptäckten visar att gamla fossiler av Eufanerops , känd sedan länge i museisamlingar, och som hade studerats flera gånger tidigare, kan fortfarande ge spännande ny information när nya tekniska tillvägagångssätt tillämpas.
Den detaljerade studien av broskstrukturen i Euphanerops var avgörande för att identifiera skelettelement (broskhärledda) i bäckenregionen, och hitta de parade manliga reproduktionsorganen. Fossilerna pekade också på att vi skulle hitta ny information om det axiella skelettet i levande lampögon.
Det verkar troligt att nästa stora steg för att förstå den tidiga utvecklingen av de första käftade ryggradsdjuren kommer att hittas genom att studera mer välbevarade tidiga käklösa fiskar. Dessa typer av fossiler har nyckeln till när och hur mer avancerade strukturer som finns i käkade ryggradsdjur först utvecklades.
Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln. 
