In het late deel van het Devoon, de geologische periode tussen circa 385 en 360 miljoen jaar geleden, vond er een bijzondere evolutionaire overgang plaats. In deze tijd zijn binnen een bepaalde groep vissen, de Sarcopterygii (spier- of kwastvinnigen) de eerste gewervelde dieren ontstaan die het land zijn geen kolonialiseren. Deze groep is onder biologen bekend als de Tetrapoda, oftewel de viervoeters. Deze overgang, die volgens creationisten nooit heeft plaatsgevonden, is weer wat beter bekend geworden door fossiel skeletmateriaal van de vroege tetrapode Ventastega curonica, beschreven in het tijdschrift Nature van 26 juni (Ahlberg et al., 2008).

Ventastega is geen nieuwe soort, maar werd voor het eerst beschreven in 1994 aan de hand van vrij fragmentarisch materiaal (Ahlberg et al., 1994). Verdere opgravingen hebben gelukkig meer onthuld van dit dier. Door de nieuwe vondsten is nu bijna de gehele schedel bekend, een groot deel van de schoudergordel en een deel van het bekken. Aan de hand hiervan hebben de onderzoekers kunnen bevestigen dat dit dier eigenschappen had die het tussen Tiktaalik en Acanthostega plaatsen in de fylogenetische boom. Tiktaalik en Acanthostega zijn ook vroege tetrapoden, maar al wat beter bekend.

Door vondsten als deze wordt de overgang van water naar land steeds beter gedocumenteerd. Nu er steeds meer fossielen van deze transitie bekend worden, wordt ook steeds duidelijker dat er niet één rechte lijn is geweest van vissen naar landdieren. Het blijkt dat tijdens het late Devoon verschillende soorten tetrapoden naast elkaar bestaan hebben, waarvan er een aantal doodlopende takken zijn. Het is dan ook onmogelijk om aan te wijzen wie precies een voorouder was van wie. Hedendaagse evolutiebiologen spreken daarom over mate van verwantschap: wie de meest recente gemeenschappelijke voorouder heeft met wie. Deze verwantschappen zijn relatief objectief met statistische technieken te bepalen en worden grafisch weergegeven met fylogenetische bomen.

Veel mensen denken nog steeds over evolutie als een lijn die van bacteriën naar mensen loopt, waarbij alle overgangsvormen keurig op die lijn liggen. Sommige leken denk zelfs dat wij afstammen van de huidige vissen en amfibieën, dat ook zij dus op die lijn liggen. Het werkelijke pad van evolutie laat zich echter beschrijven als een boom of struik, niet als een lijn. Deze boom kent vele vertakkingen, waarvan veruit de meeste doodlopend zijn. Wij hebben het geluk dat we, net als alle andere organismen om ons heen, nog steeds op een van de vele takken zitten die (nog) niet doodgelopen (uitgestorven) zijn.

De overgang van water naar land is ook gradueel gegaan, zoals de veranderingen in vorm van tetrapoden laten zien en ook blijkt uit de fossielen van Ventastega. Ventastega onderscheidt zich slechts in details van Tiktaalik en Acanthostega. Dit maakt de grens tussen vissen en landdieren vaag en min of meer willekeurig. De dieren die deze overgang illustreren, laten een mengeling zien van vis- en landdierkenmerken. Net als Ventastega is ook Tiktaalik hier een prachtig voorbeeld van (Daeschler et al., 2006). Dit dier had bijvoorbeeld vinnen, maar in die vinnen zitten deels dezelfde botten als in onze ledematen (Shubin et al., 2006). Door naar de details van deze botten te kijken, is duidelijk geworden dat de vinnen gespierd waren en aardig wat bewegingsmogelijkheden hadden.

Ook wij zijn tetrapoden, ondanks dat we onze voorste voeten hebben verwisseld voor handen. Zelfs walvissen en slangen zijn viervoeters, omdat ze oorspronkelijk vier voeten hadden (wat nog te zien is aan hun embryonale ontwikkeling), maar deze secundair verloren hebben. Tegenwoordig classificeren biologen dieren op grond van afstammingsrelaties, niet op grond van uiterlijke kenmerken. Omdat mensen, walvissen en slangen afstammen van dieren met vier voeten, behoren ook deze tot de tetrapoden. Om te weten waar onze handen en voeten vandaan komen, moeten we dus kijken naar vroege tetrapoden, zoals Tiktaalik en Ventastega.

Ook in de schedel zijn de nodige veranderingen opgetreden. Dieren als Tiktaalik en Ventastega hadden geen kegelvormige kop met de ogen aan de zijkant, zoals stereotype vissen dat hebben, maar een platte kop met de ogen aan de bovenkant, vergelijkbaar met moderne amfibieën. Van Tiktaalik is ook bekend dat hij een nek had, waar door hij zijn hoofd onafhankelijk van zijn romp kon bewegen (vissen hebben geen nek en kunnen dit dus niet). Op grond van de fylogenetische positie van Ventastega is te verwachten dat ook dit dier een nek had, maar hiervan zijn nog geen fossielen beschreven. Door een platte kop, naar bovengerichte ogen, gespierde en bewegelijke vinnen waren deze dieren in staat om in ondiep water en later op moerassig land te leven. Het lopen op het land is dus ontstaan vanuit het poedelen door ondiep water en modder, zoals de vroege tetrapoden laten zien.

Wat vondsten als Tiktaalik en Ventastega ook mooi laten zien is het voorspellende karakter van evolutiebiologie. Evolutiebiologen weten in wat voor aardlagen ze moeten zoeken (uit het late Devoon en wat destijds de waterkant was) en wat voor mengeling van kenmerken ze mogen verwachten (vis-amfibie). Dit maakt evolutie ook vatbaar voor weerlegging, zoals dat hoort in de wetenschap. Vind één fossiel van een tetrapode uit een laag ouder dan het Devoon en het hele afstammingsverhaal van spiervinnige vis naar landdier kan overboord.

Tot slot is dit het zoveelste voorbeeld dat creationisten in het ongelijk stelt. Volgens hen zouden dieren als Tiktaalik en Ventastega nooit bestaan kunnen hebben, er heeft immers nooit een transitie van water naar land plaatsgevonden. Wat we echter aantreffen is een verscheidenheid aan dieren in de juiste aardlagen die zowel vis- als landdierkenmerken hebben, die deze overgang dus prachtig bewijzen. Ventastega is slechts één van de vele getuigen hiervan.

Referenties:

Ahlberg, P.E., Lukevis, E., Lebedev, O. (1994) The first tetrapod finds from the Devonian (Upper Famennian) of Latvia. Phil. Trans. R. Soc. B 343:303–328.

Ahlberg, P.E., Clack, J.A., Luksevics, E., Blom, H., Zupiņs, I. (2008) Ventastega curonica and the origin of tetrapod morphology, Nature, 453:1199-1204.

Daeschler, E.B., Shubin, N.H., Jenkins, F.A. Jr. (2006) A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature, 440:757-763.

Shubin, N.H., Daeschler, E.B., Jenkins, F.A. Jr. (2006) The pectoral fin of Tiktaalik roseae and the origin of the tetrapod limb. Nature, 440:764-771.