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Este antiguo pez de cuatro extremidades revela los orígenes de la mano humana

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Por John Long y Richard Cloutier / The Conversation

Uno de los eventos más importantes en la historia de la vida fue cuando los peces se convirtieron en tetrápodos, salieron del agua y finalmente conquistaron la tierra. El término tetrápodo se refiere a vertebrados de cuatro extremidades, incluidos los humanos. Para completar esta transición, fueron necesarios varios cambios anatómicos. Uno de los más importantes fue la evolución de manos y pies. Estos son los orígenes de la mano humana.

Trabajando con investigadores de la Universidad de Quebec, en 2010 descubrimos el primer espécimen completo de Elpistostege watsoni . Este pez parecido a un tetrápodo vivió hace más de 380 millones de años y pertenecía a un grupo llamado elpistostegalianos.

Nuestra investigación basada en este espécimen, publicada hoy en Naturaleza, sugiere que las manos humanas probablemente evolucionaron a partir de las aletas de este pez, al que nos referiremos por su nombre de género, Elpistostege.

Los elpistostegalianos son un grupo extinto que mostraba características tanto de peces con aletas lobulares como de tetrápodos tempranos. Probablemente participaron en la reducción de la brecha entre los peces prehistóricos y los animales capaces de vivir en la tierra.

Por lo tanto, nuestro último hallazgo ofrece información valiosa sobre la evolución de la mano de los vertebrados.

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Elpistostege, del período Devónico tardío de Canadá, ahora se considera el pez más cercano a los tetrápodos (animales terrestres de cuatro extremidades), que incluye a los humanos. Brian Choo

El mejor espécimen que hemos encontrado

Para comprender cómo las aletas de los peces se convirtieron en miembros (brazos y piernas con dedos) a través de la evolución, estudiamos los fósiles de peces extintos con aletas lobulares y los primeros tetrápodos.

Las aletas lóbulos incluyen peces óseos (Osteichthyes) con aletas robustas, como peces pulmonados y celacantos.

Los elpistostegalianos vivieron entre 393 y 359 millones de años, durante los tiempos del Devónico Medio y Superior. Nuestro hallazgo de un total de 1,57 m Elpistostege - descubierto en el Parque Nacional Miguasha en Quebec, Canadá - es el primer caso de un esqueleto completo de cualquier fósil de pez elpistostegaliano.

Antes de esto, el espécimen elpistostegaliano más completo era un Tiktaalik roseae esqueleto encontrado en el Ártico canadiense en 2004, pero le faltaba la parte del extremo de su aleta.

Cuando las aletas se convirtieron en extremidades, los orígenes de las manos humanas

El origen de los dígitos en los vertebrados terrestres es objeto de acalorados debates.

Los diminutos huesos en la punta de las aletas pectorales de peces como Elpistostege se llaman huesos "radiales". Cuando los radiales forman una serie de filas, como dígitos, son esencialmente los mismos que los dedos en los tetrápodos.

La única diferencia es que, en estos peces avanzados, los dígitos todavía están bloqueados dentro de la aleta y aún no se mueven libremente como los dedos humanos.

Nuestro recientemente descubierto Elpistostege la muestra revela la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de huesos del carpo (muñeca) y huesos más pequeños organizados en filas discretas.

Creemos que esta es la primera evidencia de huesos de los dedos que se encuentran en una aleta de pez con rayos de aleta (los rayos óseos que sostienen la aleta). Esto sugiere que los dedos de los vertebrados, incluidas las manos humanas, primero evolucionaron como filas de huesos de los dedos en las aletas de Elpistostegaliano peces.

La aleta pectoral de Elpistostege muestra las filas cortas de dígitos alineados en la aleta, una etapa intermedia entre los peces y los animales terrestres, como el temprano tetrápodo Tulerpeton. Autor proporcionado

¿Cuál es la ventaja evolutiva?

Desde una perspectiva evolutiva, las filas de huesos de los dedos en las aletas de los peces prehistóricos habrían proporcionado flexibilidad para que la aleta soportara el peso de manera más efectiva.

Esto podría haber sido útil cuando Elpistostege estaba avanzando pesadamente en las aguas poco profundas o tratando de salir del agua a la tierra. Con el tiempo, el uso cada vez mayor de tales aletas habría provocado la pérdida de los rayos de las aletas y la aparición de los dedos en filas, formando un área de superficie más grande para que la extremidad se adhiera a la superficie de la tierra.

Nuestro espécimen muestra muchas características desconocidas antes y formará la base de una serie de artículos futuros que describen en detalle su cráneo y otros aspectos de su esqueleto corporal.

Elpistostege desdibuja la línea entre peces y vertebrados capaces de vivir en tierra. No es necesariamente nuestro antepasado, pero ahora es el ejemplo más cercano que tenemos de un "fósil de transición", que cierra la brecha entre peces y tetrápodos.

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Nuestro nuevo ejemplar de Elpistostege watsoni Mide 1,57 metros de largo desde el hocico hasta la punta de la cola. Richard Cloutier, UQAR

La imagen completa

El primero Elpistostege fósil, un fragmento de cráneo, fue encontrado a fines de la década de 1930. Se pensaba que pertenecía a uno de los primeros anfibios. A mediados de la década de 1980 se encontró la mitad frontal del cráneo y se confirmó que era un pez avanzado con aletas lobuladas.

Los hallazgos originales del Elpistostege techo del cráneo (izquierda) y mitad frontal del cráneo. El nuevo espécimen confirma que todos pertenecen a una sola especie. Richard Cloutier / UQAR

Nuestro nuevo y completo espécimen fue descubierto en los acantilados ricos en fósiles del Parque Nacional Miguasha, un sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO en el este de Canadá. Miguasha está considerado uno de los mejores sitios para estudiar fósiles de peces del período Devónico (conocido como la “Edad de los peces”), ya que contiene una gran cantidad de fósiles de peces con aletas lobulares, en un estado de conservación excepcional.


Este antiguo pez de cuatro extremidades revela los orígenes de la mano humana - Historia

Uno de los eventos más importantes en la historia de la vida fue cuando los peces se convirtieron en tetrápodos, salieron del agua y finalmente conquistaron la tierra. El término tetrápodo se refiere a vertebrados de cuatro extremidades, incluidos los humanos.

Para completar esta transición, fueron necesarios varios cambios anatómicos. Uno de los más importantes fue la evolución de manos y pies.

Trabajando con investigadores de la Universidad de Quebec, en 2010 descubrimos el primer espécimen completo de Elpistostege watsoni. Este pez parecido a un tetrápodo vivió hace más de 380 millones de años y pertenecía a un grupo llamado elpistostegalianos.

Nuestra investigación basada en este espécimen, publicada hoy en Nature, sugiere que las manos humanas probablemente evolucionaron a partir de las aletas de este pez, al que nos referiremos por su nombre de género. Elpistostege.

Los elpistostegalianos son un grupo extinto que mostraba características tanto de peces con aletas lobulares como de tetrápodos tempranos. Probablemente participaron en la reducción de la brecha entre los peces prehistóricos y los animales capaces de vivir en la tierra.

Por lo tanto, nuestro último hallazgo ofrece información valiosa sobre la evolución de la mano de los vertebrados.

Elpistostege, del período Devónico tardío de Canadá, ahora se considera el pez más cercano a los tetrápodos (animales terrestres de 4 extremidades), que incluye a los humanos. Imagen a través de Brian Choo / La conversación.

El mejor espécimen que hemos encontrado jamás

Para comprender cómo las aletas de los peces se convirtieron en miembros (brazos y piernas con dedos) a través de la evolución, estudiamos los fósiles de peces extintos con aletas lobulares y los primeros tetrápodos.

Las aletas lóbulos incluyen peces óseos (Osteichthyes) con aletas robustas, como peces pulmonados y celacantos.

Los elpistostegalianos vivieron hace entre 393 y # 8211359 millones de años, durante los tiempos del Devónico Medio y Superior. Nuestro hallazgo de un total de 1,57 m Elpistostege & # 8211 descubierto en el Parque Nacional Miguasha en Quebec, Canadá & # 8211 es la primera instancia de un esqueleto completo de cualquier fósil de pez elpistostegaliano.


Esta animación muestra cómo podría haber sido Elpistostege cuando estaba vivo y destaca las estrechas similitudes en el esqueleto de su aleta pectoral con los huesos de nuestro brazo y mano humanos.

Antes de esto, el espécimen elpistostegaliano más completo era un Tiktaalik roseae esqueleto encontrado en el Ártico canadiense en 2004, pero le faltaba la parte del extremo de su aleta.

Cuando las aletas se convirtieron en miembros

El origen de los dígitos en los vertebrados terrestres es objeto de acalorados debates.

Los diminutos huesos en la punta de las aletas pectorales de peces como Elpistostege se llaman huesos & # 8220 radiales & # 8221. Cuando los radiales forman una serie de filas, como dígitos, son esencialmente los mismos que los dedos en los tetrápodos.

La única diferencia es que, en estos peces avanzados, los dedos todavía están encerrados dentro de la aleta y aún no se mueven libremente como los dedos humanos.

Nuestro recientemente descubierto Elpistostege la muestra revela la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de huesos del carpo (muñeca) y huesos más pequeños organizados en filas discretas.

Creemos que esta es la primera evidencia de huesos de los dedos que se encuentran en una aleta de pez con rayos de aleta (los rayos óseos que sostienen la aleta). Esto sugiere que los dedos de los vertebrados, incluidas las manos humanas, primero evolucionaron como filas de huesos de los dedos en las aletas de Elpistostegaliano peces.

La aleta pectoral de Elpistostege muestra las filas cortas de dígitos alineados en la aleta, una etapa intermedia entre los peces y los animales terrestres, como el temprano tetrápodo Tulerpeton. Imagen vía La conversación.

¿Cuál es la ventaja evolutiva?

Desde una perspectiva evolutiva, las filas de huesos de los dedos en las aletas de los peces prehistóricos habrían proporcionado flexibilidad para que la aleta soportara el peso de manera más efectiva.

Esto podría haber sido útil cuando Elpistostege estaba avanzando pesadamente en las aguas poco profundas o tratando de salir del agua a la tierra. Con el tiempo, el uso cada vez mayor de tales aletas habría provocado la pérdida de los rayos de las aletas y la aparición de los dedos en filas, formando un área de superficie más grande para que la extremidad se adhiera a la superficie de la tierra.

Nuestro espécimen muestra muchas características desconocidas antes y formará la base de una serie de artículos futuros que describen en detalle su cráneo y otros aspectos de su esqueleto corporal.

Elpistostege desdibuja la línea entre peces y vertebrados capaces de vivir en tierra. No es necesariamente nuestro antepasado, pero ahora es el ejemplo más cercano que tenemos de un & # 8220 fósil de transición & # 8221, cerrando la brecha entre peces y tetrápodos.

Nuestro nuevo ejemplar de Elpistostege watsoni mide 5,15 pies (1,57 metros) de largo desde el hocico hasta la punta de la cola. Imagen a través de Richard Cloutier / UQAR / La conversación.

La imagen completa

El primero Elpistostege fósil, un fragmento de cráneo, fue encontrado a fines de la década de 1930. Se pensaba que pertenecía a uno de los primeros anfibios. A mediados de la década de 1980, se encontró la mitad frontal del cráneo y se confirmó que era un pez avanzado con aletas lobuladas.

Los hallazgos originales del Elpistostege techo del cráneo (izquierda) y mitad frontal del cráneo. El nuevo espécimen confirma que todos pertenecen a una sola especie. Imagen a través de Richard Cloutier / UQAR / La conversación.

Nuestro nuevo y completo espécimen fue descubierto en los acantilados ricos en fósiles del Parque Nacional Miguasha, un sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO en el este de Canadá. Miguasha es considerado uno de los mejores sitios para estudiar fósiles de peces del período Devónico (conocido como & # 8220Age of Fish & # 8221), ya que contiene una gran cantidad de fósiles de peces con aletas lobulares, en un estado de conservación excepcional.

John Long, profesor de estrategia en paleontología, Universidad de Flinders y Richard Cloutier, profesor de Biología Evolutiva, Université du Québec à Rimouski, Université du Québec à Rimouski (UQAR)

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

En pocas palabras: un nuevo estudio sugiere que las manos humanas probablemente evolucionaron a partir de las aletas de Elpistostege, un pez que vivió hace más de 380 millones de años.


Elpistostege watsoni: antiguo pez de 4 extremidades que revela el origen de la mano humana

Uno de los eventos más importantes en la historia de la vida fue cuando los peces se convirtieron en tetrápodos, salieron del agua y finalmente conquistaron la tierra. El término tetrápodo se refiere a vertebrados de cuatro extremidades, incluidos los humanos.

Para completar esta transición, fueron necesarios varios cambios anatómicos. Uno de los más importantes fue la evolución de manos y pies.

Trabajando con investigadores de la Universidad de Quebec, en 2010 descubrimos el primer espécimen completo de Elpistostege watsoni. Este pez parecido a un tetrápodo vivió hace más de 380 millones de años y pertenecía a un grupo llamado elpistostegalianos.

Nuestra investigación basada en este espécimen, publicada hoy en Naturaleza, sugiere que las manos humanas probablemente evolucionaron a partir de las aletas de este pez, al que nos referiremos por su nombre de género, Elpistostege.

Los elpistostegalianos son un grupo extinto que mostraba características tanto de peces con aletas lobulares como de tetrápodos tempranos. Probablemente participaron en la reducción de la brecha entre los peces prehistóricos y los animales capaces de vivir en la tierra.

Por lo tanto, nuestro último hallazgo ofrece información valiosa sobre la evolución de la mano de los vertebrados.

El mejor espécimen que hemos encontrado

Para comprender cómo las aletas de los peces se convirtieron en miembros (brazos y piernas con dedos) a través de la evolución, estudiamos los fósiles de peces extintos con aletas lobulares y los primeros tetrápodos.

Las aletas lóbulos incluyen peces óseos (Osteichthyes) con aletas robustas, como peces pulmonados y celacantos.

Los elpistostegalianos vivieron hace entre 393 y 359 millones de años, durante la época del Devónico Medio y Superior. Nuestro hallazgo de un metro completo de 1,57 (5 pies) Elpistostege - descubierto en el Parque Nacional Miguasha en Quebec, Canadá - es el primer caso de un esqueleto completo de cualquier fósil de pez elpistostegaliano.

Antes de esto, el espécimen elpistostegaliano más completo era un Tiktaalik roseae esqueleto encontrado en el Ártico canadiense en 2004, pero le faltaba la parte final de su aleta.

Cuando las aletas se convirtieron en miembros

El origen de los dígitos en los vertebrados terrestres es objeto de acalorados debates.

Los diminutos huesos en la punta de las aletas pectorales de peces como Elpistostege se llaman huesos "radiales". Cuando los radiales forman una serie de filas, como dígitos, son esencialmente los mismos que los dedos en los tetrápodos.

La única diferencia es que, en estos peces avanzados, los dígitos todavía están bloqueados dentro de la aleta y aún no se mueven libremente como los dedos humanos.

Nuestro recientemente descubierto Elpistostege el espécimen revela la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de huesos del carpo (muñeca) y huesos más pequeños organizados en filas discretas.

Creemos que esta es la primera evidencia de huesos de los dedos que se encuentran en una aleta de pez con rayos de aleta (los rayos óseos que sostienen la aleta). Esto sugiere que los dedos de los vertebrados, incluidas las manos humanas, evolucionaron por primera vez como filas de huesos de los dedos en las aletas de los peces elpistostegalianos.

¿Cuál es la ventaja evolutiva?

Desde una perspectiva evolutiva, las filas de huesos de los dedos en las aletas de los peces prehistóricos habrían proporcionado flexibilidad para que la aleta soportara el peso de manera más efectiva.

Esto podría haber sido útil cuando Elpistostege estaba avanzando pesadamente en las aguas poco profundas o tratando de salir del agua a la tierra. Con el tiempo, el uso cada vez mayor de tales aletas habría provocado la pérdida de los rayos de las aletas y la aparición de los dedos en filas, formando un área de superficie más grande para que la extremidad se adhiera a la superficie de la tierra.

Nuestro espécimen muestra muchas características desconocidas antes y formará la base de una serie de artículos futuros que describen en detalle su cráneo y otros aspectos de su esqueleto corporal.

Elpistostege desdibuja la línea entre peces y vertebrados capaces de vivir en tierra. No es necesariamente nuestro antepasado, pero ahora es el ejemplo más cercano que tenemos de un "fósil de transición", que cierra la brecha entre peces y tetrápodos.

La imagen completa

El primero Elpistostege fósil, un fragmento de cráneo, fue encontrado a fines de la década de 1930. Se pensaba que pertenecía a uno de los primeros anfibios. A mediados de la década de 1980, se encontró la mitad frontal del cráneo y se confirmó que era un pez avanzado con aletas lobuladas.

Nuestro nuevo y completo espécimen fue descubierto en los acantilados ricos en fósiles del Parque Nacional Miguasha, un sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO en el este de Canadá. Miguasha está considerado uno de los mejores sitios para estudiar fósiles de peces del período Devónico (conocido como la “Edad de los peces”), ya que contiene una gran cantidad de fósiles de peces con aletas lobulares, en un estado de conservación excepcional.

John Long, profesor estratégico de paleontología, Universidad de Flinders y Richard Cloutier, profesor de biología evolutiva, Université du Québec à Rimouski (UQAR).

Este artículo se vuelve a publicar desde La conversación bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

En pocas palabras: un nuevo estudio sugiere que las manos humanas probablemente evolucionaron a partir de las aletas de Elpistostege, un pez que vivió hace más de 380 millones de años.


Fósil de pez antiguo revela el origen evolutivo de la mano humana

Ejemplar completo en vista dorsal. Barra de escala, 1 m. b, Dibujo de la cámara lucida de la anatomía poscraneal del espécimen. Se han ilustrado las aletas pectorales en su posición, aunque solo son visibles ventralmente. c, reconstrucción. an.fi, aleta anal cau.fi, aleta caudal op, opercular pec.fi, aleta pectoral pel.fi, aleta pélvica. Crédito: Naturaleza

Un antiguo fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo evolucionó la mano humana a partir de las aletas de los peces.

Un equipo internacional de paleontólogos de la Universidad de Flinders en Australia y la Universite du Quebec a Rimouski en Canadá han revelado el espécimen de pez, como se describe en la revista. Naturaleza, ha dado lugar al eslabón evolutivo perdido en la transición de peces a tetrápodos, ya que los peces comenzaron a incursionar en hábitats como aguas poco profundas y tierra durante el período Devónico tardío hace millones de años.

Este pez completo de 1,57 metros de largo muestra el esqueleto completo del brazo (aleta pectoral) por primera vez en cualquier pez elpistostegaliano. Usando tomografías computarizadas de alta energía, el esqueleto de la aleta pectoral reveló la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de carpo (muñeca) y falanges organizadas en dedos (dedos).

"Hoy anunciamos en la revista Naturaleza nuestro descubrimiento de un espécimen completo de un pez parecido a un tetrápodo, llamado Elpistostege, que revela información nueva extraordinaria sobre la evolución de la mano de los vertebrados ”, dice el profesor estratégico de paleontología en la Universidad de Flinders, John Long.

"Esta es la primera vez que hemos descubierto de manera inequívoca dedos encerrados en una aleta con rayos de aleta en cualquier pez conocido. Los dedos articulados en la aleta son como los huesos de los dedos que se encuentran en las manos de la mayoría de los animales".

"Este hallazgo hace retroceder el origen de los dedos en los vertebrados al nivel de los peces, y nos dice que el patrón de la mano de los vertebrados se desarrolló por primera vez en una fase profunda de la evolución, justo antes de que los peces abandonaran el agua".

La animación 3D de un antiguo fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo evolucionó la mano humana a partir de las aletas de los peces. , como se describe en la revista Nature, ha revelado el eslabón evolutivo perdido en la transición de peces a tetrápodos, ya que los peces comenzaron a incursionar en hábitats como aguas poco profundas y tierra durante el período Devónico tardío hace millones de años. muestra el esqueleto completo del brazo (aleta pectoral) por primera vez en cualquier pez elpistostegaliano. Usando tomografías computarizadas de alta energía, el esqueleto de la aleta pectoral reveló la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de carpo (muñeca) y falanges organizadas en dedos (dedos). Crédito: Profesor John Long, Universidad de Flinders.

La evolución de los peces a tetrápodos, vertebrados de cuatro patas a los que pertenecen los seres humanos, fue uno de los acontecimientos más importantes de la historia de la vida.

Los vertebrados (animales con huesos de espalda) pudieron dejar el agua y conquistar la tierra. Para completar esta transición, uno de los cambios más significativos fue la evolución de manos y pies.

Para comprender la evolución de una aleta de pez a una extremidad de tetrápodo, los paleontólogos estudian los fósiles de peces con aletas lobulares y tetrápodos del Devónico medio y superior (hace 393-359 millones de años) conocidos como 'elpistostegalianos'.

Estos incluyen al conocido Tiktaalik del Ártico de Canadá, conocido solo por especímenes incompletos.

El coautor Richard Cloutier de la Universite du Quebec a Rimouski dice que durante la última década, los fósiles que informan la transición de pez a tetrápodo han ayudado a comprender mejor las transformaciones anatómicas asociadas con la respiración, la audición y la alimentación, a medida que el hábitat cambiaba del agua a la tierra. en la tierra.

"El origen de los dígitos se relaciona con el desarrollo de la capacidad del pez para soportar su peso en aguas poco profundas o para viajes cortos en tierra. El mayor número de huesos pequeños en la aleta permite más planos de flexibilidad para distribuir su peso a través de la aleta. . "

a, b, Comparación de la anatomía del endoesqueleto de la extremidad pectoral (a) y el húmero (b) de peces tetrápodos de tallo (Panderichthys, Tiktaalik y Elpistostege) y un tetrápodo temprano (Tulerpeton). Las filas proximales de radiales o dígitos se muestran codificadas por colores de acuerdo con el esquema de la Fig. 4. Las flechas rojas en b indican el ectepicondyle. Los datos de Panderichthys son de ref. 13 Los datos de Tiktaalik son de la ref. 4 Los datos de Acanthostega son de la ref. 26 Los datos de Tulerpeton son de la ref. 31. Las imágenes en b se modifican de la ref. 49. art.sf, superficies de articulación lat.dor, rebordes de fijación para músculo dorsal ancho, reborde supinador rd.ext, zona de fijación para extensores radiales scap-hum., Zona de fijación para escápula y músculos humerales. Crédito: Naturaleza

"Las otras características que reveló el estudio se refieren a la estructura del hueso de la parte superior del brazo o húmero, que también muestra características presentes que son compartidas con los primeros anfibios. Elpistostege no es necesariamente nuestro antepasado, pero es lo más cercano que podemos llegar a un verdadero 'fósil de transición ', un intermedio entre peces y tetrápodos ".

Elpistostege era el depredador más grande que vivía en un hábitat marino poco profundo a estuarino de Quebec hace unos 380 millones de años. Tenía poderosos colmillos afilados en la boca, por lo que podría haberse alimentado de varios de los peces extintos con aletas lobulares más grandes que se encuentran fosilizados en los mismos depósitos.

Elpistostege fue nombrado originalmente por solo una pequeña parte del techo del cráneo, que se encuentra en los acantilados fosilíferos del Parque Nacional Miguasha, Quebec, y se describe en 1938 como perteneciente a un tetrápodo temprano.

Otra parte del cráneo de esta enigmática bestia fue encontrada y descrita en 1985, demostrando que en realidad era un pez avanzado con aletas lobuladas. El notable nuevo espécimen completo de Elpistostege fue descubierto en 2010.

La preparación meticulosa de la nueva muestra y la tomografía computarizada del fósil se llevaron a cabo en Quebec en 2010 con el profesor Cloutier trabajando con Isabelle Bechard para hacer la interpretación inicial de los datos de escaneo, y Vincent Roy y Roxanne Noel para analizar la columna vertebral y las estructuras de las aletas.


La imagen completa

El primero Elpistostege fósil, un fragmento de cráneo, fue encontrado a fines de la década de 1930. Se pensaba que pertenecía a uno de los primeros anfibios. A mediados de la década de 1980, se encontró la mitad frontal del cráneo y se confirmó que era un pez avanzado con aletas lobuladas.

Los hallazgos originales del Elpistostege techo del cráneo (izquierda) y mitad frontal del cráneo. El nuevo espécimen confirma que todos pertenecen a una sola especie. Richard Cloutier / UQAR

Nuestro nuevo y completo espécimen fue descubierto en los acantilados ricos en fósiles del Parque Nacional Miguasha, un sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO en el este de Canadá. Miguasha está considerado uno de los mejores sitios para estudiar fósiles de peces del período Devónico (conocido como la “Edad de los peces”), ya que contiene una gran cantidad de fósiles de peces con aletas lobulares, en un estado de conservación excepcional.

Imagen de portada: Las aletas de este pez influyeron en los orígenes de la mano humana. Fuente: Katrina Kenny, proporcionada por la autora


Fósil de pez antiguo revela cómo evolucionó la mano humana y # 8212 a partir de las aletas

ADELAIDE, Australia & # 8212 Se ha encontrado el eslabón perdido. No, no es ese eslabón perdido, pero sigue siendo un descubrimiento bastante importante. Un antiguo fósil de pez descubierto en Miguasha, Canadá, está proporcionando una visión evolutiva innovadora sobre cómo la mano humana evolucionó a partir de las aletas de los peces.

Revelado recientemente por la Universidad de Flinders y la Universite du Quebec a Rimouski, los investigadores creen que Elpistostege El fósil representa una gran pieza del rompecabezas evolutivo con respecto a la transición de peces a tetrápodos (animales de cuatro extremidades). Se cree que el período de transición evolutiva en el que los peces comenzaron a aventurarse lentamente en aguas poco profundas y tierra, produciendo finalmente las primeras criaturas terrestres, tuvo lugar durante el período Devónico tardío hace millones de años.

Crédito: Yaz Dedovic / Flinders University

El fósil muestra un pez completo de 1,57 metros de largo, completo con el esqueleto de su brazo (aleta pectoral). Este es el primer fósil de aleta de pez elpistostegaliano pectoral que se ha descubierto intacto. Cuando los investigadores analizaron el fósil mediante tomografías computarizadas de alta energía, detectaron un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), falanges organizadas en dedos (dedos) e hileras de carpo (muñeca).

& # 8220Hoy anunciamos en la revista Naturaleza nuestro descubrimiento de un espécimen completo de un pez parecido a un tetrápodo, llamado Elpistostege, que revela nueva información extraordinaria sobre la evolución de la mano de los vertebrados, & # 8221, dice el profesor estratégico de paleontología en la Universidad de Flinders, el profesor John Long, en un comunicado. & # 8220 Esta es la primera vez que hemos descubierto inequívocamente dedos encerrados en una aleta con rayos de aleta en cualquier pez conocido. Los dedos articulados de la aleta son como los huesos de los dedos que se encuentran en las manos de la mayoría de los animales. & # 8221

& # 8220 Este hallazgo hace retroceder el origen de los dígitos en los vertebrados hasta el nivel de los peces, y nos dice que el patrón de la mano de los vertebrados se desarrolló por primera vez en una fase profunda de la evolución, justo antes de que los peces abandonaran el agua & # 8221, añade.

La evolución de manos y pies, por supuesto, permitió que la vida hiciera la transición del agua a la tierra. No es exagerado decir que este desarrollo se encuentra entre los más importantes de la historia de nuestro planeta.

En un esfuerzo por comprender este período evolutivo, los paleontólogos han estado estudiando los fósiles de peces con aletas lobulares y tetrápodos de hace aproximadamente 400-350 millones de años (elpistostegalianos) durante varios años. Sin embargo, esos fósiles casi siempre están incompletos. Es la estructura completa de este fósil lo que lo ha distinguido.

Crédito: Yaz Dedovic / Flinders University

Este descubrimiento es la guinda, por así decirlo, de años dedicados a examinar estos fósiles. Los científicos ahora tienen una comprensión más completa de cómo los vertebrados desarrollaron nuevas tendencias terrestres de respiración, audición y alimentación.

& # 8220 El origen de los dígitos se relaciona con el desarrollo de la capacidad del pez para soportar su peso en aguas poco profundas o para viajes cortos en tierra. El mayor número de huesos pequeños en la aleta permite más planos de flexibilidad para distribuir su peso a través de la aleta, & # 8221 comenta el coautor Richard Cloutier de la Universite du Quebec a Rimouski.

& # 8220Las otras características que el estudio reveló con respecto a la estructura del hueso del brazo superior o el húmero, que también muestra características presentes que son compartidas con los primeros anfibios. Elpistostege no es necesariamente nuestro antepasado, pero es lo más cercano a un verdadero & # 8216transitional fósil & # 8217, un intermedio entre peces y tetrápodos & # 8221, añade.


Las aletas de los peces prehistóricos revelan el origen de la mano humana

WASHINGTON (Reuters) - Dentro de las robustas aletas de un pez que merodeaba por las aguas poco profundas de un estuario en lo que hoy es el este de Canadá hace unos 380 millones de años, los científicos han encontrado lo que ellos llaman los orígenes evolutivos de la mano humana.

Los investigadores examinaron un fósil notablemente completo de un pez llamado Elpistostege watsoni que representa una etapa fundamental en un evento histórico en la historia de la vida en la Tierra: la transición de peces a vertebrados terrestres.

Para que esto ocurriera, fueron necesarios cambios anatómicos, incluida la evolución de manos y pies. Dentro de la punta de las aletas frontales de Elpistostege, llamadas aletas pectorales, había pequeños huesos llamados radiales dispuestos en una serie de filas como dedos, el precursor de los dedos. Estos habrían proporcionado la flexibilidad para que la aleta de Elpistostege soportara peso en tierra.

"Al observar Elpistostege, es importante darse cuenta de que nosotros, como seres humanos, venimos de una larga línea de evolución, que cada parte de nuestro cuerpo, como nuestros dedos, tiene una larga historia evolutiva", dijo el paleontólogo Richard Cloutier de Université du Québec à Rimouski en Canadá, autor principal de la investigación publicada en la revista Nature.

"Esto es cierto para el Homo sapiens, pero también es cierto para todos los organismos vivos", agregó Cloutier.

Esta es la primera vez que se han encontrado tales rasgos en un pez en lugar de en los primeros anfibios, los primeros vertebrados terrestres, que luego evolucionaron a partir de peces con aletas robustas como Elpistostege. Tenía dos dígitos explícitos y otros tres dígitos aparentes.

Con más de cinco pies (1,6 metros) de largo, Elpistostege era principalmente acuático, con una forma de cuerpo similar a un cocodrilo y una cabeza triangular plana, ojos en la parte superior del cráneo y numerosos dientes alrededor de las mandíbulas y en el paladar. Su cuerpo esbelto estaba cubierto de escamas gruesas y tenía aletas bien desarrolladas. Probablemente fue el principal depredador en su ecosistema de estuario salobre durante el Período Devónico.

No está claro si de vez en cuando emergió a la tierra, pero la estructura de sus aletas le habría permitido hacerlo, dijo el paleontólogo y coautor del estudio, John Long, de la Universidad Flinders en Australia. Sus dígitos todavía estaban contenidos dentro de la aleta y aún no se movían libremente como dedos.

Elpistostege se conocía solo a partir de fósiles parciales hasta que este se encontró en el Parque Nacional Miguasha en la provincia de Quebec.

Los animales terrestres de cuatro extremidades que evolucionaron a partir de peces como Elpistostege se llaman tetrápodos, un grupo que ahora abarca anfibios, reptiles, aves y mamíferos, incluidos los humanos.

Los dígitos de las más de 30.000 especies vivientes de tetrápodos comparten el mismo patrón básico que se encuentra en Elpistostege. Al igual que otros peces similares, la aleta de Elpistostege también tiene los precursores de los huesos de las extremidades tetrápodos, incluidos la parte superior del brazo, el antebrazo y la muñeca.


Comunicado de prensa

Un antiguo Elpistostege El fósil de pescado encontrado en Miguasha, Canadá, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo la mano humana evolucionó a partir de las aletas de los peces.

Un equipo internacional de paleontólogos de la Universidad de Flinders en Australia y la Universite du Quebec a Rimouski en Canadá han revelado el espécimen de pez, como se describe en la revista. Naturaleza, ha producido el eslabón evolutivo perdido en la transición de peces a tetrápodos, ya que los peces comenzaron a incursionar en hábitats como aguas poco profundas y tierra durante el período Devónico tardío hace millones de años.

Este pez completo de 1,57 metros de largo muestra el esqueleto completo del brazo (aleta pectoral) por primera vez en cualquier pez elpistostegaliano. Usando tomografías computarizadas de alta energía, el esqueleto de la aleta pectoral reveló la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de carpo (muñeca) y falanges organizadas en dedos (dedos).

& ldquoHoy anunciamos en la revista Naturaleza nuestro descubrimiento de un espécimen completo de un pez parecido a un tetrápodo, llamado Elpistostege, que revela información nueva extraordinaria sobre la evolución de la mano de los vertebrados ”, dice el profesor estratégico de Paleontología en la Universidad de Flinders, el profesor John Long.

& ldquoEsta es la primera vez que hemos descubierto inequívocamente dedos encerrados en una aleta con rayos de aleta en cualquier pez conocido. The articulating digits in the fin are like the finger bones found in the hands of most animals.&rdquo

&ldquoThis finding pushes back the origin of digits in vertebrates to the fish level, and tells us that the patterning for the vertebrate hand was first developed deep in evolution, just before fishes left the water.&rdquo

The evolution of fishes into tetrapods - four-legged vertebrates of which humans belong - was one of the most significant events in the history of life.

Vertebrates (back-boned animals) were then able to leave the water and conquer land. In order to complete this transition- one of the most significant changes was the evolution of hands and feet.

In order to understand the evolution from a fish fin to a tetrapod limb, palaeontologists study the fossils of lobe-finned fish and tetrapods from the Middle and Upper Devonian (393&ndash359 million years ago) known as &lsquoelpistostegalians&rsquo.

These include the well-known Tiktaalik from Arctic Canada, known only from incomplete specimens.

Co-author Richard Cloutier from Universite du Quebec a Rimouski says over the past decade, fossils informing the fish-to-tetrapod transition have helped to better understand anatomical transformations associated with breathing, hearing, and feeding, as the habitat changed from water to land on Earth.

&ldquoThe origin of digits relates to developing the capability for the fish to support its weight in shallow water or for short trips out on land. The increased number of small bones in the fin allows more planes of flexibility to spread out its weight through the fin. & ldquo

&ldquoThe other features the study revealed concerning the structure of the upper arm bone or humerus, which also shows features present that are shared with early amphibians. Elpistostege is not necessarily our ancestor, but it is closest we can get to a true &lsquotransitional fossil&rsquo, an intermediate between fishes and tetrapods.&rdquo

Elpistostege was the largest predator living in a shallow marine to estuarine habitat of Quebec about 380 million years ago. It had powerful sharp fangs in its mouth so could have fed upon several of the larger extinct lobe-finned fishes found fossilised in the same deposits.

Elpistostege was originally named from just a small part of the skull roof, found in the fossiliferous cliffs of Miguasha National Park, Quebec, and described in 1938 as belonging to an early tetrapod.

Another part of the skull of this enigmatic beast was found and described in 1985, demonstrating it was really an advanced lobe-finned fish. The remarkable new complete specimen of Elpistostege was discovered in 2010.

Meticulous preparation of the new specimen and CT scanning of the fossil took place in Quebec in 2010 with Prof Cloutier working with Isabelle Bechard to do the initial interpretation of the scan data, and Vincent Roy and Roxanne Noel to analyse the backbone and fin structures.

Collaboration with Prof John Long and the Flinders University team began in 2014. Dr Alice Clement continued the CT work which revealed details of the digits in the fin. Prof Mike Lee analysed the phylogenetic data to demonstrate that Elpistostege is now the most evolutionary &lsquoadvanced&rsquo fish known, one node down on the evolutionary tree to all tetrapods. The research was completed in 2019 when Prof Richard Cloutier spent 6 months on sabbatical working as a Flinders University Visiting International Fellow.

This study was funded by a Research Laboratory in Palaeontology and Evolutionary Biology at UQAR (Power Corporation Inc.). We thank the Parc national de Miguasha (MHNM) for the loan of the specimen and the special opportunity to work on this material.


Scientists Discover Evolutionary Origin Of Fins, Limbs

Performance on the dance floor may not always show it, but people are rarely born with two left feet. We have genes that instruct our arms and legs to grow in the right places and point in the right directions. They also provide for the spaces between our fingers and toes and every other formative detail of our limbs.

Evolutionarily speaking, the genetic instructions used to construct and position our limbs were being perfected more than half a billion years ago in fishes, not along the sides of the body where the fins that preceded human arms and legs sprouted, but at the midline that runs along the backbone and belly.

This midline -- think of the dorsal, tail and anal fins of a fish - is where the genetic template to produce fins originated, about 100 million years before paired fins evolved and about 200 million years before paired fins evolved into limbs, according to University of Florida genetics researchers. The findings, published online today in the journal Nature, also provide insight into the evolutionary history of genes involved in human birth defects.

"Given that paired fins made their evolutionary debut at a particular location on the sides of the body, intuitively one would think the genetic tools for fin development would be brought together in that place," said developmental biologist Martin Cohn, Ph.D., an associate professor with the UF departments of zoology and anatomy and cell biology and a member of the UF Genetics Institute. "We've discovered that the genetic circuitry for building limbs first appeared in an entirely different place - the midline of the animal."

The appearance of paired fins on the sides of early vertebrates was a major evolutionary innovation toward fin - and eventually limb - locomotion, Cohn said. The earliest fishes lacked paired fins, similar to the modern-day lamprey - a species of jawless fish with a dorsal fin and tail but no side fins - considered by biologists to share many features with the ancestor of all vertebrates.

"The emergence of paired appendages was a critical event in the evolution of vertebrates," Cohn said. "The fossil record provides clear evidence that the first fins evolved along the midline. The sequence of evolutionary events leading to the origin of limbs has been known for some time, but only now are we deciphering how these events occurred at a molecular genetic level."

Researchers isolated genes from the spotted catshark, a type of slow-moving shark from the eastern Atlantic Ocean. By studying the activity of a dozen genes in shark embryos, they determined shark median fin development is associated with the presence of genes such as HoxD, Fgf8 and Tbx18, which are vital in the development of human limbs.

They also used molecular markers for different cell types to determine which cells give rise to the median fins, finding that they arise from the same cells that form the vertebrae. These same genes dictate the emergence of symmetrical pairs of fins on the animal sides, showing a shared developmental mechanism in completely different locations, according to Renata Freitas and GuangJun Zhang, co-authors of the paper and graduate students in UF's zoology department.

Extending their genetic analysis to the lamprey - a living relic from the time before fish had paired fins - researchers found the same genetic cues in place.

"That we see these same mechanisms operating in lamprey fins tells us they must have been assembled in the median fins first, and later in evolution this entire genetic program was simply reutilized in a new position to build the first paired fins," Cohn said. "It tells us our own arms and legs have their evolutionary roots in the dorsal, caudal and anal fins of our fishy ancestors."

Many of these genetic mechanisms are involved in human birth defects, which provide insight into the evolutionary history of genes and their functions.

"Knowing that many of these genes are responsible for limb defects in humans is intriguing," Cohn said. "What we've done is identify where those developmental pathways originated during our evolutionary past and how they became involved in limb development."

Learning the mechanics of development enriches our understanding of evolution, according to Ann Campbell Burke, Ph.D., an associate professor of biology at Wesleyan University who was not connected with the study.

"Using modern molecular techniques, this confirms in a lovely way an idea that's been around for over 100 years about how paired fins may have evolved in the first place," Burke said. "To translate a 19th century observation about fin development into modern molecular data is a great thing for science. It has become increasingly important to understand developmental processes in our attempts to understand evolution."

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por University of Florida. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


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