I diskussioner om evolution kommer det altid frem, at "der aldrig er fundet mellemformer". Det er imidlertid ikke den opfattelse, der hersker i videnskabens verden. For at give et indtryk af, hvordan man arbejder, har jeg fundet flg. fyldige sammendrag af en artikel om emnet. Så kan interesserede læsere ved selvsyn se, hvordan palæontologer og kladistikere arbejder. Kladistik er en disciplin, der søger st finde en udviklingslinie ved at se på de karaktertræk, der udvikles, og så forudsige, hvilke karaktertræk forventede mellemformer skal have. I den pågældende artikel kigger man på udviklingen af de egentlige fisk, dem med hoved, dvs kraniater (craniates), og man sammenligner et nyopdaget fossil af en art, Haikouella, der muligvis er nært belægtet med de første kraniater. Et godt stykke nede i abstraktet står, at man har haft forskellige modeller for, hvordan tidlige kraniater skulle se ud, og man har lavet en FORUDSIGELSE af, hvordan et sådanr fossil (mellemform!) skulle se ud. Det viser sig, at Haikouella passer til en forudsagt form, og bekræfter altså en hypotese om fiskenes oprindelse fra de såkaldte rundmunde eller lignende "fisk" (d.v.s. trævlemundegruppen).

Artiklen viser således, hvordan man kan indplacere en art i systemet, hvordan man kan vise udviklingen af visse karaktertræk ved at undersøge diverse mellemformer og sammenligne til andre grupper. Her er erchinodermer, tunicater "mellemformer" i forhold til fisk.
Men først og fremmest viser den, hvordan man anvender mellemformer og beslægtede former (søstergrupper) til at løse udviklingen af en hel gruppe, her craniater, fra deres forfædre.

Ordforklaringer:
Craniates: dyr med rygstreng og hjernekasse (evt af brusk), inkluderer ikke-vertebrater og vertebrater, (kun vertebrater har deciderede ryghvirvler)
Sister group: Søstergruppe med fælles forfader til en anden gruppe
Cladistic: analyse af karaktertræk, der deles op i oprindelige og afledede; herunder fælles afledede og parallelt afledede (altså i to grupper uafhængigt af hinanden)
Taxa: kan man ikke ringe efter. Et taxum er en systematisk gruppe. Flertal: taxa.
hemichordates, tunicates, cephalochordates, conodont craniates: er alle gamle dyregrupper der ligger tæt ved roden i vertebraternes stamtræ
Vertebrater: er dyr med ryghvirvler
Chordates: Chordater har rygstreng men ikke hvirvler.
Protostomer og deuterostomer er de to hovdedgrupper i dyreriget. Protostomer er leddyr, bløddyr, orme o.l.; deuterostomer er echinodermer, dvs pighude (søpindsvin, søagurker og -pølser, søstjerner) og hemichordater og chordater (herunder fisk og os)
Outgroup: er en gruppe, der står uden for den man undersøger. Udliggergruppen giver mulighed for at finde ud af hvilket af de sammenlignede dyr er det mest oprindelige. DVS man finder "roden" i stamtræet.
Parsimoní-analyse: er en analyse af arters udviklingslinier, hvor man ser på hvilken vej, der kræver færrest ændringer
branchial bar: gællebue
notochord: er en bruskstreng, som alle chordater har i hvert fald i fostertilstanden. Den støtter rygnerven. I vertebrater erstattes den under fosterudviklingens forløb af selve ryghvirvlerne.
mandibular: kæbe-et-eller-andet, her kæbegællearterien.
Myomers: er den måde musklerne er dannet på i fisk
Diencephalon: storhjerne
bootstrap value: værdi der angiver sikkerheden fra 0-100% af et stamtræ. Den fremkommer ved at lade komputeren danne et stamtræ 1000 gange og se hvor mange gange det samme træ kommer ud.
ventilation: er at trække vejret, her vel gællerne:-)
endostyle: organ der er homologt med skjoldbruskkirtelen. Støtter i disse dyr fødeoptagelse ved filtrering
predator: rovdyr
suspension feeder: filtrerer føden
tentacles: vedhæng til opsamling af føde
ciliary: bestemt type muskel
hagfish: kæbeløse hvirveldyr, dvs slimål, lampretter

Her kommer sammendraget af artiklen:


J Morphol. 2003 Oct;258(1):1-31

Fossil sister group of craniates: predicted and found.

Mallatt J, Chen JY.

School of Biological Sciences, Washington State University, Pullman, Washington 99164-4236, USA. jmallatt@mail.wsu.edu

This study investigates whether the recently described Cambrian fossil Haikouella (and the very similar Yunnanozoon) throws light on the longstanding problem of the origin of craniates. In the first rigorous cladistic analysis of the relations of this animal, we took 40 anatomical characters from Haikouella and other taxa (hemichordates, tunicates, cephalochordates, conodont craniates and other craniates, plus protostomes as the outgroup) and subjected these characters to parsimony analysis. The characters included several previously unrecognized traits of Haikouella, such as upper lips resembling those of larval lampreys, the thick nature of the branchial bars, a mandibular branchial artery but no mandibular branchial bar, muscle fibers defining the myomeres, a dark fibrous sheath that defines the notochord, conclusive evidence for paired eyes, and a large hindbrain and diencephalon in the same positions as in the craniate brain. The cladistic analysis produced this tree: (protostomes, hemichordates (tunicates, (cephalochordates, (Haikouella, (conodonts + other craniates))))), with the "Haikouella + craniate" clade supported by bootstrap values that ranged from 81-96%, depending on how the analysis was structured. Thus, Haikouella is concluded to be the sister group of the craniates. Alternate hypotheses that unite Haikouella with hemichordates or cephalochordates, or consider it a basal deuterostome, received little or no support. Although it is the sister group of craniates, Haikouella is skull-less and lacks an ear, but it does have neural-crest derivatives in its branchial bars. Its craniate characters occur mostly in the head and pharynx; its widely spaced, robust branchial bars indicate it ventilated with branchiomeric muscles, not cilia. Despite its craniate mode of ventilation, Haikouella was not a predator but a suspension feeder, as shown by its cephalochordate-like endostyle, and tentacles forming a screen across the mouth. Haikouella was compared to pre-craniates predicted by recent models of craniate evolution and was found to fit these predictions closely. Specifically, it fits Northcutt and Gans' prediction that the change from ciliary to muscular ventilation preceded the change from suspension feeding to predatory feeding; it fits Butler's claim that vision was the first craniate sense to start elaborating; it is consistent with the ideas of Donoghue and others about the ancestor of conodont craniates; and, most strikingly, it resembles Mallatt's prediction of the external appearance of the ancestral craniate head. By contrast, Haikouella does not fit the widespread belief that ancestral craniates resembled hagfishes, because it has no special hagfish characters. Overall, Haikouella agrees so closely with recent predictions about pre-craniates that we conclude that the difficult problem of craniate origins is nearly solved. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.


mvh
LarsBj