Nya fossilfynd kastar nytt ljus på vår tidigaste historia

Wallenberg Scholar Per Ahlberg är i färd med att flytta tillbaka ett avgörande steg i vår evolution – och det rejält. Nya fossilfynd från Grönland och Australien visar hur ryggradsdjuren tog sig upp på land många miljontals år tidigare än man anat.

Per Ahlberg

Professor i evolutionär organismbiologi

Wallenberg Scholar

Lärosäte:
Uppsala universitet

Forskningsområde:
Ryggradsdjurens tidiga evolution, från de första käkförsedda fiskarna fram till tetrapodernas uppkomst under devonperioden.

Efter att de första ryggradsdjuren, tetrapoderna, tagit klivet upp på land inleddes utvecklingen av groddjur, kräldjur, fåglar och däggdjur. Per Ahlbergs senaste forskningsresultat flyttar tillbaka den evolutionsprocessen många miljoner år. Fotspår från tetrapoder har tidigare daterats till mitten av devonperioden, för omkring 390 miljoner år sedan. Nu har han upptäckt fotspår från reptiler som kan dateras till början av karbonperioden, för cirka 355 miljoner år sedan.

– Våra fynd kommer inte att landa väl bland alla forskare. Tyvärr har vissa idéer som inte är så väl underbyggda fått ett fotfäste. Men vi måste erkänna evidensen som dessa nya datapunkter ger oss och inse vilka stora hålrum som finns i vår kunskap.

Grönländska fynd

När vi träffar Per Ahlberg arbetar han med att modellera fram en tredimensionell datorbild av en nyfunnen tetrapod. Med hjälp av detaljerade röntgenbilder av ett fossil mejslar han fram en digital kopia som går att vrida runt i alla dimensioner. Fossilfyndet är hämtat från en expedition till Grönland 2022 och visar rester från ett fyrfota djur som levde för cirka 359 miljoner år sedan.

– Detta fynd är helt världsunikt och ger oss en ny bild av tetrapodernas evolution. Tack vare ny teknik kan vi inte bara se fossila ben utan även mjukvävnader vilket är extremt ovanligt, säger Per Ahlberg.

De fossila spåren av mjukvävnaderna visar att djuret sannolikt redan hade anpassat sig till ett liv på land genom att utveckla en läderartad, torr hud. Dessutom skiljer det sig rent anatomiskt från alla tidigare fynd.

Grönland var även platsen där de allra tidigaste tetrapodfossilen upptäcktes under 1920-talet. De två först funna sorterna fick namnen Ichthyostega och Acanthostega. Det nyligen funna fossilet är något yngre än de och visar att evolutionen måste ha kommit mycket längre än man tidigare anat. Dessutom har man hittat fynd av fem-sex olika arter från samma tid.

Jag försöker ruska om vårt forskningsområde lite för att öppna dörrar till fler alternativa tolkningar. I vårt fält är det väldigt lätt att måla in sig i ett hörn.

– Vi kommer att kunna pussla ihop mer eller mindre kompletta skelett från dessa fynd. Men den stora upptäckten är hur långt tetrapoderna hade utvecklats redan innan det stora massutdöende som avslutade devonperioden.

Ungefär 70 procent av dåtidens arter gick under när devon övergick i karbonperioden. Tidigare tolkningar antydde att tetrapoderna blev landlevande först i början av karbon.

– Startskottet för våra senaste utgrävningar var min känsla av att de tidigare tolkningarna varit dåligt underbyggda. Nu kan vi visa en helt annan bild av vår historia.

Fossila fotspår från Australien

Insikterna från de grönländska fynden kompletterar de fossila fotspår som upptäcktes för några år sedan i västra Australien. Där fann forskare tydliga spår av kloförsedda reptilfötter från äldsta karbon som är cirka 40 miljoner år äldre än tidigare upptäckter.

– De fynden bidrar till att skjuta tillbaka tidpunkten rejält för när de första djuren tog sig upp på land. Det är tydligt hur diversifieringen bland ryggradsdjuren skedde redan under devontiden.

Under denna period var dagens Australien en del av den enorma kontinenten Gondwana, som också innefattade Indien, Antarktis, Madagaskar, Afrika, Sydamerika och delar av Nya Zeeland. Trots storleken så har det gjorts mycket få fossilfynd i dessa länder från karbonperioden.

– Tänk dig så mycket mer material som borde finnas och kan ge oss ytterligare kunskap, mycket tack vare användningen av ny teknik.

Ny teknik avgörande

Hammare och mejslar har traditionellt varit paleontologernas viktigaste verktyg. Men i dag är det de stora synkotronanläggningarna som visar oss livets historia. De går att likna vid enorma mikroskop som ger högupplösta röntgenbilder av både äldre och nya fossilfynd. Bilderna visar detaljer så små som en tusendels millimeter i diameter och används som grund för 3D-modellerna i datorn.

– Tidigare har vi varit vana vid att det material vi hittar är så unikt att vi knappt vågar röra vid det. Men nu har vi en helt icke-destruktiv teknik som tillåter oss att studera den inre strukturen även på exceptionellt värdefulla exemplar.

Möjligheten att skapa digitala snitt genom materialet för att sedan bygga upp realistiska 3D-modeller har lett till en rad nya landvinningar. Många av dem kommer från Per Ahlbergs forskargrupp.

– Min karriär har fått raketfart trots att jag passerat 60-årsåldern. Vi lär oss saker i dag med hjälp av metoder som var helt orealistiska att tänka sig för 20 år sedan.

Många av Per Ahlbergs fynd förvaras på Evolutionsmuseet i Uppsala. Museets samlingar har byggts upp av forskare ända sedan 1600-talet. De stora salarna ligger på gångavstånd från institutionen och från museets glasmontrar tittar Nordens största samling av äkta dinosaurieskelett tillbaka på besökarna.

– Bland mina tidigaste minnen som barn finns ett naturprogram vi såg på vår svartvita tv. Där gjorde en grupp barn ett besök på ett museum för att titta på ben från riktiga skräcködlor. Det måste ha spelats in just här. Bilderna väckte en fascination hos mig som lever kvar än i dag, säger han. 

Text Magnus Trogen Pahlén
Foto Magnus Bergström