Szenzációs fordulat a cápák eredettörténetében

A félig csontos vázszerkezetű devon-időszaki cápa rekonstruált rajza

A cápaalakúakat a halak állatkörének ősi, és a csontos halakénál primitívebb csoportjának tartják, porcból álló vázszerkezetük miatt. Egy, a földtörténeti ókorból származó rendkívül jó állapotban fennmaradt fosszilis lelet azonban átírhatja a cápák származástörténetét.

Miről mesél a devon-időszaki lelet

A Plos One tudományos szaklapban közétett tanulmány szerint, a nyugat-ausztráliai Kimberly tartományban feltárt, 380 millió éves kora devon-időszaki lelet vázszerkezete részben csontos felépítésű.

A félig csontos vázszerkezetű devon-időszaki cápa rekonstruált rajza Forrás: John Long/Plos One

A rendkívül jó állapotban fennmaradt kövület azért számít különleges felfedezésnek, mert ez az első olyan ismert maradvány, amely azt bizonyítja, hogy a cápaalakúak (Selachimorpha) ősei, az eddigi elképzelésekkel szemben nem a csontos halaktól (Osteichtyes) elkülönült törzsfejlődési vonalról származnak, hanem az utóbbi csoportból fejlődtek ki.

Az eredetileg 75 centiméteres őscápának kitűnő állapotban fennmaradt több vázeleme,

így köztük a koponya, az állkapcsok és fogak, valamint a vázszerkezet több része is.

A megkövesedett vázmaradványok között több csontos struktúrát fedeztek fel Forrás: John Long/Plos One

A földtörténeti középkor, a mezozoikum (249 millió évtől 65 millió évig) elejétől létezett Euselachii csoport és a mintegy 100 millió éve kialakult modern cápák (Neoselachii)

törzsfejlődési szempontból lényegében már nem mutatnak eltérést a jelenkor cápáitól.

Az eddigi legrégebbi, a földtörténet ókorából, a paleozoikumból (540 millió évtől 249 millió évig) ismert ősi cápák (Paleoselachii) és az azt követő két modern csoport közös vonása a teljesen porcból felépülő váz volt.

A föld képe a világóceánnal és a szárazulatokkal nagyjából 380 millió éve, a devon-időszak derekán Forrás: oldearth.org

Egészen mostanig ezért azt tartották, hogy a cápaalakúak a csontos halaknál régebbi, és primitívebb ősi porcoshal-félék leszármazottjai.

A tojás és a tyúk problematikája

A porcot tekintik a csont előfutárának, és mivel az eddig ismert összes cápaalakú porcos vázszerkezettel rendelkezett, törzsfejlődési szempontból ezért tartották primitívebbnek a cápákat a csontos halaknál.

A cápák és csontos halak közös felmenői a rendkívül ősi páncéloshalak (Placodermi) csoportjából származhatnak Forrás: Wikimedia Commons

A cápák evolúciós történetének eddigi elmélete felülvizsgálatra szorul „

– kommentálta a lelet jelentőségét John Long, a Flinders University (Adelaide, Ausztrália) paleontológusa, és a fosszília felfedezője. „Úgy tűnik, hogy a cápák evolúciója éppen fordítottja a csontos halakénak”- nyilatkozta John Long arra utalva, hogy az új elképzelés szerint a cápák őseinek csontos vázszerkezete alakult át porcos struktúrává a törzsfejlődés során.

A porcos váz egyik legnagyobb előnye a csontos vázszerkezettel szemben, hogy sokkal hajlékonyabbá teszi a testet.

A ragadozó életmódot folytató cápák több száz millió éves sikeres evolúciójának éppen ez a rendkívüli hajlékonyságot, fordulékonyságot eredményező testfelépítés lehetett a záloga, így a „fordított irányú” fejlődést egyfajta sikeres evolúciós adaptációnak tekinthetjük.

A páncéloshalak legnagyobb képviselője, a 9 méteres hosszúságot is elérő Dunkleosteus a devon-időszaki tengerek csúcsragadozója lehetett Forrás: Wikimedia Commons

A csontos halakkal közös őst egy rendkívül régi csoport, az ordovícium és szilur időszakokban virágzó, még porcos vázzal rendelkező állkapocsnélküli halak (Agnatha), és azon belül a korai földtörténeti ókor legsikeresebb csoportját alkotó páncélozott halak (Placodermi) csoportján belül kell keresni.

Az ősi Bothriolepis a páncélos halak és az állkapocs nélküliek közötti láncszem Forrás: Wikimedia Commons

Ez a csoport még a mai cápákhoz hasonló nyitott kopoltyúívekkel rendelkezett, amelyből az állkapcsok is kifejlődtek.

Evolúciós sikertörténet

Az a 380 millió éves rétegsor, amelyből a félig csontos cápát feltárták, a híres devon-időszaki Gogo formáció, forró-égövi trópusi zátonymészkőből áll, és rengeteg ősmaradványt tartalmaz. Az eddig ismert első valódi cápaféle, az 1,8 – 2,2 méter hosszú Cladoselache legidősebb maradványa 10 millió évvel fiatalabb az ausztráliai leletnél.

Az első valódi cápaféle, a késői devon Cladoselache egyik tökéletes testfosszíliája Forrás: Wikimedia Commons

Az őslénytan nagy szerencséjére, néhány elpusztult devon-időszaki példány egykor olyan oxigénhiányos tengeraljzatra süllyedt, ahol a puha szapropél ( rothadó iszap) temette be a tetemeket, konzerválva a lágyrészeket is.

Prédáló Cladoselache. Ez az ősi csoport testfelépítésében már hasonlított a modern cápákhoz Forrás: Live Science

Az Erie-tó környékéről előkerült fosszíliák bizonyítják, hogy a Cladoselache nemzetséghez tartozó cápák vázszerkezete teljes egészében porcból épült fel.

A cápák túlélték az összes nagy geológiai kataklizmát,

köztük a földtörténet legnagyobb, perm-időszak végi (299 millió évtől 249 millió évig) kihalási eseményét is, amikor a tengeri taxonok közül a családok 70, a fajoknak pedig 95 %-a kipusztult. A modern, újidei cápák a jura időszak elején, nagyjából 200 millió éve jelentek meg a világtengerben.

A galléros cápa (Clamydoselchus anguineus) napjaink tengereinek egyik a szürkecápák rendjébe tartozó élő kövülete Forrás: Elasmo Diver

A ma létező nyolc cáparend közül a szürkecápa-alakúak (Hexanchiformes), a bikafejű cápák (Heterodontiformes) és a népes csoportot alkotó tüskéscápa-alakúak (Squaliformes) már a mezozoikum derekán, 150-160 millió évvel ezelőtt is léteztek, a fosszilis bizonyítékok szerint.

A pörölycápa-félék családja (Sphyrnidae) alkotja a legfiatalabb csoportot Forrás: Wikimedia Commons

A recens cápák legutolsó, legfiatalabb csoportját alkotó pörölycápafélék (Sphyrnidae)” mindössze” 20 millió éve tűntek fel a világtengerben. Közel félmilliárd éves sikeres evolúciós fejlődésük csupán egyetlen komoly rizikófaktorra, a Homo sapiens megjelenésére nem készítette fel őket.