Ryby chrzęstnoszkieletowe zmieniły się znacznie bardziej w trakcie swojej ewolucyjnej historii, niż wcześniej sądzono. Dowodów na tę tezę dostarczyły nowe skamieliny rekina płaszczkowatego, Protospinax annectans, które pokazują, że rekiny były już wysoko rozwinięte w późnej jurze. Jest to wynik niedawnych badań przeprowadzonych przez międzynarodową grupę badawczą pod kierownictwem paleobiologa Patricka L. Jambury z Wydziału Paleontologii Uniwersytetu Wiedeńskiego, które zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Diversity.
Ryby chrzęstnoszkieletowe (rekiny, płaszczki i szczury) to ewolucyjnie bardzo stara grupa zwierząt, która żyła na Ziemi przed dinozaurami ponad 400 milionów lat temu i przeżyła wszystkie pięć masowych wymierań. Ich skamieniałe szczątki można znaleźć w dużych ilościach na całym świecie – jednak zwykle pozostają tylko zęby, podczas gdy chrzęstny szkielet rozkłada się wraz z resztą ciała i nie ulega fosylizacji.
Wyjątkowe okno w przeszłość
W archipelagu Solnhofen, tzw. „Konservat Lagerstätte” w Bawarii w Niemczech, dzięki specjalnym warunkom konserwacji zachowały się szczątki szkieletów, a nawet odciski skóry i mięśni późnojurajskich kręgowców (w tym ryb chrzęstnoszkieletowych). Zespół badawczy wykorzystał tę okoliczność, aby przyjrzeć się bliżej niejasnej wcześniej roli wymarłego już gatunku Protospinax annectans w ewolucji rekinów i raj, również za pomocą współczesnych dowodów genetycznych.
„Protospinax posiadał cechy, które występują obecnie zarówno u rekinów, jak i płaszczek” – wyjaśnia autor badania, Patrick L. Jambura. Protospinax żył około 150 milionów lat temu i był 1,5-metrową, spłaszczoną grzbietowo-brzusznie chrzęstną rybą z rozszerzonymi płetwami piersiowymi i wydatnym kolcem płetwy przed każdą płetwą grzbietową. Chociaż pozycja filogenetyczna Protospinax jest znana z dobrze zachowanych skamieniałości, intryguje badaczy od czasu jej pierwszego opisu w 1918 r. „Szczególnie interesujące” – kontynuował Jambura – „jest to, czy Protospinax reprezentuje przejście między rekinami a płaszczkami jako„ brakującym ogniwem ” – hipoteza, która zyskała znaczną popularność wśród ekspertów w ciągu ostatnich 25 lat”. Alternatywnie, Protospinax mógł być bardzo prymitywnym rekinem, przodkiem płaszczek i rekinów lub przodkiem pewnej grupy rekinów, Galeomorphii, do której należy dzisiejszy żarłacz biały – z których wszystkie są ekscytującymi ideami, których wiarygodność wyjaśnili naukowcy.
Jedna zagadka rozwiązana, pozostała kolejna
Uwzględniając najnowsze znaleziska skamielin, Jambura i jego międzynarodowy zespół zrekonstruowali drzewo genealogiczne istniejących rekinów i płaszczek, korzystając z danych genetycznych (mitochondrialnego DNA) i osadzonych grup skamieniałości – w tym Protospinax annectans – używając danych morfologicznych. Wyniki analizy były zaskakujące: Protospinax nie był ani „brakującym ogniwem”, ani płaszczką, ani prymitywnym rekinem – ale wysoko rozwiniętym rekinem. „Mamy tendencję do myślenia o ewolucji jak o hierarchicznym, przypominającym drabinę systemie, w którym starsze grupy są u podstawy, podczas gdy ludzie, jako bardzo młody gatunek w historii Ziemi, są na szczycie. Prawdę mówiąc, ewolucja nigdy nie zatrzymał się nawet dla tych prymitywnych przedstawicieli, ale oni nadal ewoluują z dnia na dzień poprzez zmiany w swoim DNA, tak jak my. To jedyny sposób, w jaki byli w stanie przystosować się do ciągle zmieniających się środowisk i przetrwać do dziś “- mówi Jambura .
Chociaż ryby chrzęstnoszkieletowe jako grupa przetrwały do dziś, większość gatunków zniknęła w trakcie ich ewolucji, w tym Protospinax. Dlaczego Protospinax wyginął na granicy jurajsko-kredowej około 145 milionów lat temu i dlaczego obecnie nie ma porównywalnych gatunków rekinów, podczas gdy podobnie przystosowane pod względem ekologicznym płaszczki istnieją do dziś w stosunkowo niezmienionym stanie, pozostaje na razie tajemnicą.