Je leest:

Lopende longvis geeft geheim evolutie prijs

Lopende longvis geeft geheim evolutie prijs

In het Devoon ontstonden amfibieën uit vissen; steeds meer overgangsfossielen duiken op. Hoe de evolutie van vis naar amfibie precies ging is nog onzeker. Een lopende Afrikaanse longvis steekt echter de helpende hand – of vin – toe.

Protopterus annectens mathae
Protopterus annectens.
Mathae

Afrika heeft nog veel geheimen prijs te geven. In dit geval gaat het om één van de weinig nog levende longvissen, Protopterus annectens ofwel de West-Afrikaanse longvis. Deze jongens leven in de wateren van moerassen en meren. De voorouders van de longvissen evolueerden zo’n 375 miljoen jaar geleden tot de eerste vierpotigen die (deels) het op het land leefden, de eerste amfibieën. Dit was een mijlpaal in de ontwikkeling van het leven op aarde, ook omdat de amfibieën onze verre voorouders zijn. Heather King (Universiteit van Chicago, V.S.) en collega’s vertellen over de longvis, Protopterus annectens, in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“Eén manier om de overgang van gewervelden van het water naar land te begrijpen, is het bepalen van de volgorde waarin belangrijke eigenschappen ontstonden in de kwastvinnigen, een grote groep waartoe de longvissen en ook de vierpotigen toe behoren,” vertelt King aan Kennislink. “Deze eigenschappen zijn de evolutie van vingers en tenen, het gebruik van de achtervinnen voor de voortbeweging, het op het land leven, en het lopen op de bodem.” De studie van King en collega’s geeft hier belangrijke inzichten in.

Lopende longvis

Het experiment dat King uitvoerde, is eigenlijk betrekkelijk eenvoudig. Stop de longvis Protopterus annectens in een groot aquarium en zie hoe de vis zich voortbeweegt. Omdat het om een normale vis gaat, zou je verwachten dat deze alleen zwemt. Dat bleek echter verre van waar te zijn. Met de achtervinnen kan deze soort namelijk niet alleen lopen op de bodem in het aquarium, maar kan zichzelf ook opbeuren in het water. De voorvinnen werden zo af en toe gebruikt voor ondersteuning. Protopterus annectens kan met beide achtervinnen tegelijk een pas maken, alsook om beurten. Soms komt daarbij zelfs het hele lijf van de bodem af.

Stappen
Een overgang van asynchrone naar synchrone stappen van Protopterus annectens.
King et al. (2011), PNAS

De manier van bewegen van Protopterus annectens met de achtervinnen lijkt enorm veel op echte vierpotigen. Levende soorten vierpotigen gebruiken namelijk vooral hun achterpoten voor voortbeweging op een bodem. De achtervinnen zien er echter heel anders uit dan poten en hebben geen specialisatie voor lopen. King en collega’s bestempelen de vinnen daarom als ‘minimaal’ om op te lopen op een bodem onder de waterspiegel. Opvallend is verder dat de voor- en achtervinnen sprekend op elkaar lijken, maar heel anders gebruikt worden.

207881 962 1214564145804 fishapods copy
De evolutie van vis naar amfibie.
Dave Souza

Volgorde evolutie water naar land

King: “We weten van een andere kwastvinnige, de coelacant, dat het gebruik van de achtervinnen voor de voortbeweging ontstond in kwastvinnigen vóór het ontstaan van de vietpotigen. Ook weten we van Acanthostega, een vierpotige uit de Devoon periode [rond 365 miljoen jaar geleden], dat vingers en tenen ontstonden voordat de vierpotigen het land gingen bewonen. Omdat longvissen geen vingers en tenen hebben en niet op het land leven, zou de volgorde van de belangrijke eigenschappen zo kunnen zijn: 1) voorbeweging met de achtervinnen, 2) het lopen op de bodem, 3) het ontstaan van vingers en tenen, en 4) het op het land leven.”

Trackway new medium
Fossiele ’poot’afdrukken uit Polen.
Piotr Szrek, Uppsala Universiteit

Sporenfossielen

De studie heeft verder grote gevolgen voor sommige pootafdrukken die eerst werden toegeschreven aan vierpotigen. Bijna twee jaar geleden publiceerde een Pools/Zweeds team in Nature dat vierpotigen al veel eerder waren ontstaan dan tot dan toe werd gedacht op basis van Poolse pootafdrukken van 397-391 miljoen jaar oud.

Volgens King hoeft dat niet te kloppen: “We kunnen niet met zekerheid zeggen of de vis deze fossiele sporen heeft gemaakt, maar sommige van de patronen van deze fossiele sporen zijn vergelijkbaar met die van de sporen gemaakt door longvissen. Er waren rond 397 tot 391 miljoen jaar geleden veel vissen met dezelfde belangrijke kenmerken als longvissen (longen, afwezigheid vingers en tenen) en het is mogelijk dat zij verantwoordelijk waren voor een deel van de fossiele sporen die nu worden toegeschreven aan vierpotigen.”

Het laatste woord is dus nog lang niet gezegd over de evolutie van vis naar amfibie.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 31 december 2011

Discussieer mee

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE