Um dos acontecimentos mais significativos na história da vida foi quando os peixes antigos evoluíram para tetrápodes, rastejando para fora da água e eventualmente conquistando o ambiente terrestre. O termo tetrápode refere-se a vertebrados de quatro membros, incluindo os humanos. Para completar esta transição, foram necessárias várias alterações anatômicas. Uma das mais importantes foi a evolução das mãos e dos pés. Estas são as origens da mão humana.
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Trabalhando com pesquisadores da Universidade de Quebec, em 2010 descobrimos o primeiro espécime completo de Elpistostege watsoni. Este peixe tetrápode viveu há mais de 380 milhões de anos, e pertenceu a um grupo chamado elpistostegalians.
A nossa pesquisa baseada neste espécime, que foi publicada na Nature, sugere que as mãos humanas provavelmente evoluíram a partir das barbatanas deste peixe, ao qual nos referiremos pelo seu nome de gênero, Elpistostege.
Os Elpistostegalianos são um grupo extinto que apresentava características tanto de peixes com barbatanas de lóbulo como de tetrápodes precoces. Eles estavam provavelmente envolvidos em fazer a ponte entre os peixes pré-históricos e os animais capazes de viver em terra.
Assim, a nossa última descoberta oferece uma visão valiosa da evolução da mão dos vertebrados.
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O melhor espécime já encontrado destes peixes antigos
Para entender como as barbatanas de peixes se tornaram membros (braços e pernas com dígitos) através da evolução, estudamos os fósseis de peixes extintos com barbatanas de lóbulos e tetrápodes precoces.
As barbatanas dos lóbulos incluem peixes ósseos (Osteichthyes) com barbatanas robustas, como os peixes-pulmão e os celacantos.
Os elpistostegalianos viveram entre 393-359 milhões de anos atrás, durante os tempos do Médio e Alto Devoniano. A nossa descoberta de um Elpistostege completo de 1,57m – descoberto do Parque Nacional da Miguasha no Quebec, Canadá – é a primeira ocorrência de um esqueleto completo de qualquer fóssil de peixes elpistostegalianos.
Anteriormente, o espécime elpistostegaliano mais completo era um esqueleto de Tiktaalik roseae encontrado no Ártico canadense em 2004, mas estava faltando a parte extrema da nadadeira.
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Quando as barbatanas se tornaram membros
Até hoje, origem dos dígitos nos vertebrados terrestres é debatida calorosamente. As minúsculas espinhas na ponta das barbatanas peitorais de peixes antigos como o Elpistostege são chamadas espinhas “radiais”. Quando os radiais formam uma série de filas, como os dígitos, são essencialmente os mesmos que os dedos nos tetrápodes.
A única diferença é que, nestes peixes avançados, os dígitos ainda estão fechados dentro da barbatana, e ainda não se movem livremente como os dedos humanos. O nosso exemplar de Elpistostege recentemente descoberto revela a presença de um úmero (braço), raio e cúbito (antebraço), filas de ossos do carpo (pulso) e ossos menores organizados em filas discretas.
Acreditamos que esta é a primeira evidência de espinhas de dígitos encontrada numa barbatana de peixe com raios de barbatana (os raios ósseos que suportam a barbatana). Isto sugere que os dedos dos vertebrados, incluindo das mãos humanas, evoluíram primeiro como filas de espinhas nas barbatanas dos peixes Elpistostegalianos.
Qual é a vantagem evolutiva disso?
De uma perspectiva evolutiva, filas de espinhas de dígitos em barbatanas de peixe pré-históricas teriam proporcionado flexibilidade para que a barbatana suportasse o peso de forma mais eficaz.
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Isto poderia ter sido útil quando o Elpistostege estava a arrastar-se nos baixios, ou tentando sair da água para a terra. Eventualmente, o aumento do uso de tais barbatanas teria levado à perda das radiações e ao aparecimento de dígitos em filas, formando uma superfície maior para o membro agarrar a superfície do terreno.
Nosso espécime mostra muitas características não conhecidas antes, e formará a base de uma série de futuros trabalhos descrevendo em detalhes seu crânio e outros aspectos do esqueleto de seu corpo.
Elpistostege esbate a linha entre peixes e vertebrados capazes de viver em terra. Não é necessariamente o nosso antepassado, mas é o exemplo mais próximo que temos de um “fóssil de transição”, fechando o fosso entre os peixes e os tetrápodes.
O nosso novo e completo exemplar foi descoberto nos penhascos ricos em fósseis do Parque Nacional da Miguasha, Património Mundial da UNESCO no leste do Canadá. A Miguasha é considerada um dos melhores locais para estudar os fósseis de peixes do período Devoniano (conhecido como a “Era dos Peixes”), pois contém um número muito grande de fósseis de peixes com barbatanas de lóbulos, em um estado de preservação excepcional.
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Por John Long e Richard Cloutier
Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation e republicado sob uma licença Creative Commons.
