Körülbelül 400 millió évvel ezelőtt a gerincesek még csak a tengerben léteztek, a halak ugyanis még nem fejlesztettek ki a szárazföldön való járáshoz szükséges végtagokat. A Scientific Reports folyóiratban nemrégiben azonban megjelent egy új tanulmány, amelyben a kutatók a legkorábbi fosszilis bizonyítékokat mutatják be arra vonatkozóan, hogy a halak hogyan próbálták ki először a vízi életen kívüli létezést. Ha a kutatás eredményei igazolást nyernek, akkor a halak vízről való kivándorlásának legkorábbi időpontja legalább 10 millió évvel korábbra tolódhat.

„Először nem akartam elhinni” – mondja Christian Klug, a Zürichi Egyetem paleontológusa, akit azonban meggyőztek az új adatok és a helyszínen tett személyes látogatásai. Az új munka nagyon inspiráló, és segít megmutatni a nyomfosszíliákban rejlő hatalmas kutatási potenciált, mondja.

Az új fosszíliákat 2021-ben tárták fel a lengyelországi Szent Kereszt-hegységben, Varsótól körülbelül 190 kilométerre délre. 410–393 millió évvel ezelőtt ezek a hegyek a szárazföld és a tenger találkozásánál, valószínűleg egy tengerparton vagy partvonalon helyezkedtek el. A hajdani tengeri környezetből származó ősi homokkőben a kutatók több mint 240 fosszilizálódott gödröt és barázdát találtak, amelyek feltehetően kúszó, ősi halaktól származnak.

A leletek nagyon hasonlítanak a mai tüdőshalak által hagyott nyomokra, amikor azok a parton húzzák magukat, mondja Piotr Szrek, a Lengyel Geológiai Intézet paleontológusa és az eredményekről beszámoló tanulmány vezető szerzője. A tüdőshalak közeli rokonai a négylábú szárazföldi állatok, a tetrapodák legkorábbi őseinek. Ezek a levegőt lélegező tüdőn kívül uszonyokkal is rendelkeztek, amelyek helyén a szárazföldi gerinceseknél később a végtagok alakultak ki.

A szárazföldön való mozgáshoz a tüdőshalak a szájukat az alatta lévő üledékbe nyomják, és azt „emelőként” használják, hogy felfelé és előre húzzák magukat, irányukat pedig a farkukkal és uszonyaikkal korrigálják – ez a viselkedés valószínűleg távoli őseiktől származik. „A mászásnak nyomai csak a szárazföldön vagy rendkívül sekély vízben keletkeznek, amikor a felhajtóerő már nem működik, és a halaknak nincs más választásuk, mint mászni” – mondja Szrek. „Ezek nem véletlenszerűen csapkodó, kaotikus mozdulatok.”

2016-ban Szrek és kollégái hasonló fosszíliákról számoltak be a Szent Kereszt-hegységből, amelyek szerintük egy ősi tüdőshal vadászat közben hátrahagyott nyomai voltak. Ezek a halak közvetlenül a felszínről kapták el a rovarokat, vagy a puha homokba ásták a szájukat, hogy kiássák az eltemetett zsákmányt, és az állkapcsukkal a sárban egyértelmű nyomokat hagytak hátra. Az új kutatás során a szakértők új nyomokat fedeztek fel, amelyek további információkat adtak ezekről az ősi halakról.

A nyomok jobb megértése érdekében Szrek és kollégái kézi 3D-szkennerrel beolvasták ezeket, majd összehasonlították a Protopterus annectens, egy modern nyugat-afrikai tüdőshal nyomaival. A szkennelés során a halak által hátrahagyott, eddig ismeretlen nyomok tárultak fel, köztük a farok, az orr, az uszonyok és a törzs lenyomatai. Az összehasonlító tanulmány kimutatta, hogy az ősi nyomok megegyeznek a mai tüdőshalak által hagyott lenyomatokkal.

Ez a kutatás azt sugallja, hogy a tüdőshalak jóval azelőtt kipróbálták az életet a szárazföldön, mint azok a halak, amelyek később négylábúakká fejlődtek, magyarázza Gregory Retallack, az Oregoni Egyetem paleontológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban. „Nem gondoljuk, hogy a tüdőshalak a gerincesek magasabb szintű evolúciójának fő vonalán állnak, de ez a bizonyíték alátámasztja azt az elképzelést, hogy a halak evolúciójának korai szakaszában egy másik leszármazási vonalon a szárazföldi életre való alkalmasság volt a szelekciós tényező” – mondja a szakértő.

Szrek és kollégái még arra utaló jeleket is találtak, hogy ezek közül az ősi tüdőshalak közül néhány „balkezes” lehetett. A kutatók által vizsgált 240 lenyomat közül 36-ot fejüket megdöntve hagyták hátra a tüdős halak. Ezek közül 35 balra volt megdöntve. „Véleményünk szerint ez nem véletlen volt, hanem egyértelmű preferencia, amely az első fosszilis bizonyíték lehet a végtagi oldaliságra” – mondja Szrek. A legtöbb négylábú, beleértve a Homo sapienst is, veleszületett hajlammal inkább a jobb oldali végtagjait használja, mint a bal oldaliakat. Ez az új bizonyíték arra utal, hogy az első „oldaliság” inkább balkezességként jelent meg.

Nem mindenki van meggyőződve arról, hogy a leletek tüdőshalak által hagyott nyomok. Chase Brownstein, a Yale Egyetem evolúciós biológusa, aki ősi halakat tanulmányoz, szerint a tanulmányban említett modern tüdőshalak jelentősen különböznek a több mint 400 millió évvel ezelőtt élt fajtáktól, ami megnehezíti a nyomok összehasonlítását. Szrek más értelmezésekre is nyitott. Kínában és Ausztráliában hasonló leleteket tanulmányozva a legújabb módszerekkel még több fény derülhet a leletek eredetére.

Szrek a jövőbeli kutatásokban tovább vizsgálja a leleteket és azok környékét, hogy jobban megérthesse a környezetüket. A területen még nem vizsgált fosszilis növények és egyéb maradványok is vannak, amelyek segíthetnek azonosítani a nyomok „készítőjét”, és jobban meghatározni, hogy valóban vízi halakról van-e szó. „Még ha ezek nem is tüdőshalak nyomai, a gerincesek szárazföldi mozgásának korai nyomai után való kutatás mindig izgalmas feladat” – mondja Brownstein.