Waar komen onze armen vandaan?
Waar komen onze ledematen vandaan? Het is een vraag die wetenschappers al meer dan 150 jaar bezighoudt. Vooral het ontstaan van onze schouders bezorgde hen kopzorgen. Tot nu, want onderzoekers kregen meer inzicht dankzij de kop van een oude vis.
Spoel de klok 500 miljoen jaren terug en je komt bij onze gewervelde voorouders terecht: palingachtige zeedieren zónder vinnen of ledematen. Toch zullen zich hieruit tal van soorten ontwikkelen. Eerst met vinnen, dan mét poten, vleugels en armen. Maar hoe die ledematen nu precies ontstonden, is al decennialang voer voor debat. Een van de grootste mysteries in deze evolutionaire reis is de vraag hoe onze visachtige voorouders schouders groeiden.
Vinplooi & kieuwboog
Wetenschappers hebben twee belangrijke theorieën over de vorming van de borstvinnen — die later evolueerden tot onze armen. De eerste staat bekend als de ‘vinplooi-hypothese’. Die stelt dat de borstvinnen zich ontwikkelden uit het lichaam, meer bepaald uit een spierbundel op de flanken van de vis. Maar hoe dan schouders konden ontstaan, is onduidelijk.
De andere is de ‘kieuwboog-hypothese’. Die stelt dat de borstvinnen zich ontwikkelden uit de kop, specifiek uit de kieuwbogen (de benige structuren die de kieuwen van vissen ondersteunen). Daaruit vormde dan ook de schouder. Maar deze theorie is moeilijk te bewijzen, want die kieuwbogen bestaan uit kraakbeen en dat fossiliseert niet goed.
Een recente studie verzoent nu deze twee hypotheses en slaagt er zo in het ontstaan van onze ledematen al wat meer te verduidelijken.
Hierboven zie je de kieuwbogen achter de kieuwen zitten.
Fossiel mét antwoorden
Om deze oeroude oorsprong te bestuderen, analyseerde een onderzoeksteam een fossiel van een 407 miljoen jaar oude vis – Kolymaspis sibirica, een van de vroegste kaakdragende vissoorten.
Dat fossiel liet zien dat één paar kieuwbogen zich in de loop der tijd geleidelijk had omgevormd tot een gewricht aan de achterkant van de kop. In de loop van de daarop volgende miljoenen jaren werd deze structuur dan ‘onze’ schouder. Hoe de vinnen dan vormden, is nog niet helemaal duidelijk, maar de onderzoekers denken dat ze zowel door delen van de kop als het lichaam vormden. Of anders gezegd: zowel (delen van) de kieuwboog‑, als van de vinplooi-hypothese kloppen.
De onderzoekers willen nu nog meer fossiele vissen onderzoeken om zo het evolutionaire verhaal van onze ledematen verder te verduidelijken.