In Chongqing wurde ein weiteres uraltes Fischfossil entdeckt, Sie sind immer noch zu umfassend!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Li Maokun

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um die neuesten Geheimnisse der Biowissenschaften zu entschlüsseln, hat das Spitzentechnologieprojekt von China Science Popularization eine Artikelserie mit dem Titel „Neues Wissen über das Leben“ veröffentlicht, die Lebensphänomene interpretiert und die Geheimnisse der Biologie aus einer einzigartigen Perspektive enthüllt. Tauchen wir ein in die Welt des Lebens und erkunden wir die unendlichen Möglichkeiten.

Fossil eines 436 Millionen Jahre alten Fisches entdeckt

Kürzlich erregte ein in Vertebrata Palasiatica veröffentlichtes Forschungsergebnis die Aufmerksamkeit aller. Der Protagonist der Ergebnisse ist ein echter Panzerfisch aus einer besonderen vergrabenen Fossilienlagerstätte in Chongqing – Miaojiaaspis dichotomus gen. usw. November Der Gattungsname „Miaojia“ stammt von der ethnischen Gruppe der Miao, einer der wichtigsten ethnischen Minderheiten im Autonomen Kreis Xiushan Tujia und Miao. Mit „Doppelgabel“ wird die Eigenschaft beschrieben, dass das Ende des seitlichen Querrohrs gegabelt ist.

Der doppelgablige Miaojia-Fisch wurde in der Huixingshao-Formation des Landovary-Telerian-Stadiums des Silur im südöstlichen Teil von Chongqing (vor etwa 436 Millionen Jahren) entdeckt. Bei dem Holotyp-Exemplar handelt es sich um ein unvollständiges Kopffossil, das mit dem Rumpf verbunden ist und heute im Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources unter den Exemplarnummern CIGMR V0125a und CIGMR V0125b gesammelt wird.

Restaurierung der Rückenseite des doppelt gegabelten Miao-Fischkopfes

(Bildquelle: Referenz 1)

Gepanzerter Fisch ist gepanzerter Fisch. Gibt es einen Unterschied zwischen echten und falschen Fischen?

Der zweigablige Miao-Fisch ist ein echter Panzerfisch.

Angesichts dessen müssen sich viele Menschen die Frage stellen: Gibt es falsch gepanzerte Fische?

Leider gibt es keine Falschpanzerfische. Aber es gibt noch andere gepanzerte Fische.

Um ihre Situation klar zu erklären, müssen wir mit den Kieferlosen Fischen beginnen.

Die Agnathas sind eine Gruppe von Tieren, die weder Ober- noch Unterkiefer haben und nur ein einziges äußeres Nasenloch. Mit Ausnahme der lebenden Kieferlosen Fische (darunter Schleimaale und Neunaugen) können ausgestorbene Kieferlose Fische in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: Kunming-Fische und Panzerfische. Panzerfische machten den überwiegenden Anteil der kieferlosen Fische aus und bildeten damals die Hauptgruppe der Wirbeltiere.

Panzerfische sind eine der wohlhabendsten Gruppen unter den Panzerfischen. Ihr taxonomischer Status nimmt einen zentralen Punkt in der Evolution der frühen Wirbeltiere ein und kann wichtige fossile Beweise für die Herkunft der Kieferfische liefern. Abgesehen von mehreren basalen Gruppen können Panzerfische entsprechend der zeitlichen Reihenfolge ihrer Differenzierung in drei monophyletische Gruppen unterteilt werden: Echte Panzerfische, Vielbrachige Fische und Südchinesische Fische.

Panzerfische sind eine Gruppe mit starken lokalen Merkmalen. Derzeit kommen die meisten Panzerfische nur in China und Nordvietnam vor. Echte Panzerfische sind eine monophyletische Gruppe der Panzerfische. Nachdem sie sich vor 430 Millionen Jahren von der basalen Gruppe abgespalten hatten, bestanden sie bis zum Pragium-Stadium des Unterdevon (vor etwa 410 Millionen Jahren). Echte Panzerfische sind im Allgemeinen klein und haben einen dreieckigen Kopfpanzer oder eine Schnauze.

Warum nochmal Chongqing?

Die frühesten Funde von Kieferlosenfossilien in Chongqing gehen auf das Jahr 1962 zurück, und zwar im Dorf Shuiyuantou im Autonomen Kreis Xiushan der Tujia und Miao in Chongqing. Das Erkundungsteam der Provinz Hunan entdeckte auf einem Rollstein in der Gegend das Fossil eines Kieferlosen Fisches, das später von Herrn Liu Shifan Eugaleaaspis xiushanensis genannt wurde. Da der Xiushan-Panzerfisch in vielen Merkmalen denen der Gattung Dunyu sehr ähnlich ist, wurde er 2012 in Xiushan-Schildfisch (Dunyu xiushanensis) umbenannt.

Im Jahr 2019 entdeckte Professor Li Qiang zufällig ein vollständiges Fossil eines Kieferfisches, den Miniatur-Bianchengichthys (Bianchengichthys micros), in der Nähe des Dorfes Biancheng in der Stadt Hong'an im Kreis Xiushan. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden 2021 in Contemporary Biology veröffentlicht.

Im Jahr 2022 beschrieben Chen Yang und andere das erste und älteste echte Panzerfischmaterial aus der Huixingshao-Formation in der Stadt Yongdong im Kreis Xiushan – den Küstenfisch Yongdongaspis littoralis. Dieses neue Material füllt die morphologische Lücke zwischen dem Chinesischen Panzerfisch und der Eugaleaspiden-Gruppe, was von großer Bedeutung ist.

Im September 2022 veröffentlichte das Magazin Nature vier wissenschaftliche Arbeiten von Zhu Mins Team und seinen Mitarbeitern gleichzeitig als Titelartikel. Unter ihnen sind der wundersame Xiushan-Fisch (Xiushanosteus mirabilis), der dynamische Tujia-Fisch (Tujiaaspis vividus) und der wurmförmige Shen-Stichling (Shenacanthus vermiformis), die alle aus der besonderen vergrabenen Fossilienlagerstätte in Chongqing stammen. Auch der neu entdeckte doppelgablige Miao-Fisch stammt von hier.

Fotos des Tujia-Fischfossils

(Bildquelle: Referenz 2)

Was ist das Besondere am Miao-Fisch mit den zwei Gabeln?

Ähnlich wie bei anderen Fossilien, die in den besonderen vergrabenen Fossilienlagerstätten von Chongqing gefunden wurden, ist die Körpergröße des zweigabeligen Miao-Fisches klein, die Kopfpanzerlänge beträgt etwa 2 cm. Der zweigablige Miao-Fisch weist neben dem Kopfpanzer auch noch einen Teil des Rumpfes auf. Entlang der ventralen Kante des Rumpfes befinden sich deutlich überlappende V-förmige Exoskelett-Knocheneinheiten, die als ventrale Flossenfalten bezeichnet werden. Diese ist weitgehend identisch mit der Bauchflossenfalte des flinken Tujia-Fisches, was darauf schließen lässt, dass diese Struktur bei Panzerfischen weit verbreitet sein könnte.

Darüber hinaus bildeten der zweigablige Miao-Fisch und der flexible Tujia-Fisch gemäß den Ergebnissen der phylogenetischen Analyse eine monophyletische Gruppe – die Tujia-Fischfamilie.

Darüber hinaus liefert es wichtige Beweise für die Frage, wie die Paarung der Flossen entstanden ist.

Derzeit gibt es genügend fossile und embryonale Beweise dafür, dass sich unsere menschlichen Gliedmaßen aus den paarigen Flossen von Fischen entwickelt haben. Aber woher stammen die paarigen Flossen?

Zwei Hypothesen aus dem 19. Jahrhundert haben über die Evolution gepaarter Flossen spekuliert: die Kiemenbogenhypothese und die Flossenfaltenhypothese. Die Kiemenbogenhypothese besagt, dass die Kiemenbögen die Vorgänger der paarigen Flossen sind; Die Flossenfaltenhypothese besagt, dass die paarigen Flossen während der Evolution der frühen Fische aus einem Paar ventraler Flossenfalten entstanden, die entlang der Körperwand verliefen.

Zwei Hypothesen zum Ursprung gepaarter Flossen: A, Kiemenbogenhypothese; B, Flossenfaltenhypothese

(Bildquelle: Referenz 3)

Wie bereits erwähnt, weisen der diesmal entdeckte, doppelt gegabelte Miaojia-Fisch und der im Jahr 2022 gemeldete dynamische Tujia-Fisch in etwa die gleichen Bauchflossenfalten auf. Diese beiden urzeitlichen Fische liefern den wichtigsten und direktesten Beweis für die Flossenfaltentheorie.

Es ist erwähnenswert, dass die Bauchflossenfalten im gesamten Körper eigentlich nicht zur freien Bewegung fähig sind, da sie weder durch Muskeln noch durch ein Endoskelett gestützt werden. Was ist also die Funktion dieser Struktur? Wie soll man das erklären?

Das Forschungsteam führte Simulationsexperimente zur numerischen Strömungsdynamik am agilen Tujia-Fisch durch. Die dreidimensionalen virtuellen Modelle des agilen Tujia-Fisches mit und ohne Flossenfalten wurden verwendet, um die Funktion der ventralen Flossenfalten bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und unterschiedlichen Höhenwinkeln zu analysieren. Die Ergebnisse zeigten, dass dieses Paar Bauchflossenfalten dem Tujia-Fisch, außer bei einem Elevationswinkel von 0°, einen beträchtlichen Auftrieb verleihen und sogar seine eigene Schwerkraft ausgleichen kann. Eine solche Funktion ist für bodenbewohnende Schwimmer wie Panzerfische sehr wichtig.

Die Geschichte „Vom Fisch zum Menschen“ wird immer vollständiger

Dank der unermüdlichen Bemühungen wissenschaftlicher Forscher wird die Geschichte „Vom Fisch zum Menschen“ immer vollständiger. Viele ungeklärte Fragen und Lücken in der Evolution der Wirbeltiere wurden durch neue fossile Funde aufgedeckt und erneuert. Die Entdeckung des zweibeinigen Miao-Fisches ist ein weiterer fossiler Beweis für die Paarflossentheorie und lässt auch darauf schließen, dass die Bauchflossenfaltenstruktur bei gepanzerten Fischen weit verbreitet sein könnte.

Viele Menschen haben immer noch viele Fragen und sind verwirrt über „Vom Fisch zum Menschen“, und manche sagen sogar, dass „Vom Fisch zum Menschen“ zu absurd und eine Lüge sei.

Nach aktuellen Forschungsergebnissen begann die Evolution vom Fisch zum Menschen vor etwa 500 Millionen Jahren. Es ist in der Tat nicht einfach, diesen Evolutionsprozess richtig zu verstehen und zu akzeptieren. Dazu ist es erforderlich, die Evolution auf einer Zeitskala von Millionen oder Zehnmillionen von Jahren zu verstehen.

Glücklicherweise hat dieser enorme Zeitraum ein großartiges Kapitel der Wirbeltierentwicklung in der Erdgeschichte hinterlassen. Die Evolution vom Fisch zum Menschen erfolgt nicht augenblicklich, sondern ist ein schrittweiser Prozess vom Fisch über Amphibien, Reptilien, Säugetiere bis hin zum Menschen. Ich bin überzeugt, dass wir noch mehr Beweise für diesen Evolutionsprozess finden werden und wir freuen uns über weitere Freunde, die sich für die Paläontologie interessieren und mit uns das Leben und seine Geschichten entdecken, das vor Hunderten von Millionen Jahren tatsächlich existierte.

Quellen:

[1] CHEN Yang, LI Qiang, ZHOU Zheng-Da, SHAN Xian-Ren, ZHU You-An, WANG Qian, WEI Guang-Biao, ZHU Min. Eine neue Gattung von Galeaspiden (kieferlose Stamm-Gnathostomata) aus der frühsilurischen Lagerstätte Chongqing in China. Vertebrata Palasiatica, DOI: 10.19615/j.cnki.2096-9899.240820.

[2] Gai, Z., Li, Q., Ferron, HG, Keating, JN, Wang, J., Donoghue, PCJ und Zhu, M. (2022). Anatomie der Galeaspidae und der Ursprung der paarigen Gliedmaßen bei Wirbeltieren. Nature, 609(7929), 959-963.

[3] Pieretti, J., Gehrke, AR, Schneider, I., Adachi, N., Nakamura, T. & Shubin, NH (2015). Organogenese in der Urzeit: Ein Problem der Genomik, Entwicklung und Paläontologie. Proceedings der National Academy of Sciences, 112(16), 4871-4876.