longvis en evolutie

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.
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.
De overgang van asynchrone naar synchrone stappen van _Protopterus annectens_. Afbeelding: © 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.
vis naar amfibie
De evolutie van vis naar amfibie. Afbeelding: © 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.”
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.
King et al., ‘Behavioral evidence for the evolution of walking and bounding before terrestriality in sarcopterygianfishes’, PNAS 108
(2011) 21146-21151.
Zie ook:






Vinger en teen ontstaan uit vin (Kennislinknieuws)
Nieuwe overgangsvorm van vis naar landdier (Kennislinknieuws)
Evolutie van vin naar voet (Kennislinkartikel van Natuurwetenschap & Techniek)
Ontwikkeling in voorbeweging van poten anders (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
Beweging oudste gewervelde landdier (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
Oudste fossiel van lucht-inademend dier (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws