Algumas das descobertas fósseis mais significativas do mundo vieram da China. Estes incluem incríveis dinossauros emplumados, os primeiros mamíferos modernos e alguns dos animais mais antigos conhecidos na Terra.
Hoje, quatro novos artigos publicados na Nature continuar esta tradição revelando os peixes de mandíbula bem preservados mais antigos do mundo, datando entre 436 milhões e 439 milhões de anos atrás, até o início do período Siluriano.

Todas as descobertas de fósseis vêm de novos sítios fósseis nas províncias de Guizhou e Chongqing, na China. O local de Chongqing foi encontrado em 2019, quando três jovens paleontólogos chineses estavam brincando de luta, e um foi chutado de kung-fu no afloramento. As rochas caíram, revelando um fóssil espetacular no interior.

As equipes de pesquisa por trás dos artigos são lideradas por Zhu Min, do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados, em Pequim. Min me disse:"A descoberta do lagerstatte de Chongqing (um 'lagerstatte' é um sítio fóssil de preservação excepcional) é de fato um milagre inacreditável da caça aos fósseis. De repente, percebemos que encontramos um lagerstatte de cair o queixo. Agora estamos perto de o núcleo de desembaraçar a árvore de peixe dos primeiros vertebrados de mandíbula."

Que tipos de peixes eram eles?

A maioria dos peixes hoje se divide em dois grupos principais:

• condrichthyes (que incluem tubarões, raias e quimeras) têm esqueletos cartilaginosos
• osteíctios (peixes ósseos, como a truta) têm ossos formando o esqueleto.

As origens desses grupos de peixes vivos são agora muito mais claras devido às novas descobertas dos mais antigos peixes completos da China.

Estes eram peixes parecidos com tubarões. Alguns eram placodermes, uma classe extinta de peixes blindados que tinham placas ósseas formando um escudo sólido ao redor da cabeça e do tronco.

Outros eram tipos ancestrais de tubarões chamados acantódios. Estas são formas extintas de "tubarões-tronco" que evoluíram como um ramo separado - ou haste - da linha evolutiva que levou aos tubarões modernos.

Os placodermes são os primeiros vertebrados com mandíbulas conhecidos. Pesquisá-los é importante, pois ajudam a revelar as origens de muitas partes do corpo humano (incluindo nossos corações e rostos).

Um pequeno placoderme achatado chamado Xiushanosteus , com cerca de três centímetros de comprimento, é o peixe mais comum encontrado no novo local de Chongqing.

Seu crânio mostra ossos emparelhados que refletem aqueles em cima de nossas próprias cabeças. Os ossos frontal e parietal têm sua origem nestes peixes. Zhu You-an, que liderou o estudo sobre esses peixes, me disse:"Todas as coisas ainda são como sonhos. Hoje estamos olhando para os primeiros peixes silurianos completos, 11 milhões de anos antes dos achados anteriores! emocionante, bem como os fósseis mais desafiadores que tive o privilégio de trabalhar!"

Os tubarões e dentes mais antigos do mundo

Os novos artigos também descrevem o mais antigo peixe completo semelhante a tubarão, chamado Shenacanthus . Tem uma forma de corpo semelhante a outros acantódios pré-históricos (ou tubarões-tronco) - mas difere por ter placas grossas formando armaduras ao seu redor, como visto em placodermes.

O fato de que Shenacanthus compartilha as características de ambos os acantódios e placodermes sugere que esses dois grupos evoluíram de um estoque ancestral semelhante. Dito isto, Shenacanthus mantém espinhos típicos de barbatana de tubarão, por isso não é considerado um placoderme, mas um condrichthyan (o grupo que inclui os tubarões cartilaginosos de hoje).

A pesquisa também revela os dentes mais antigos conhecidos de qualquer vertebrado – pelo menos 14 milhões de anos mais velhos do que quaisquer descobertas anteriores. Vindo de um fóssil chondrichthyan chamado Qianodus, os dentes são organizados como fileiras enroladas chamadas "verticilos". Essas espirais de dentes são comuns na junção das mandíbulas em muitos tubarões antigos e alguns peixes ósseos primitivos, como Onychodus.

Os pesquisadores também encontraram outro tubarão-tronco chamado Fangjinshania no novo local em Giuzhou. Mais de 300 quilos de rocha foram coletados e dissolvidos em ácido acético fraco para liberar milhares de pedaços microscópicos de ossos e dentes.

Fangjinshania se assemelha a um tubarão-tronco chamado Climatius, conhecido por ter vivido cerca de 30 milhões de anos depois na Europa e na América do Norte. Fangjinshania lived as far back as 436 million years ago, which tells us the fossil record of such sharks is much older than we previously thought.

Both Fangjinshania and Qianodus were about 10cm–15cm long, making them many times larger than the placoderms and the Shenacanthus. They would have been the top predators in their ancient ecosystem, and the world's first predators armed with sharp teeth.

Plamen Andreev, the lead author on two of the new papers, told me:"These new finds give support to the idea that older fossil shark-like scales found in the Ordovician period could now really be called sharks."

From fins to limbs

Another interesting discovery from these fossils concerns how paired limbs in vertebrates first evolved. A new jaw-less fish called Tujiiaspis now shows the primitive condition of paired fins before they separated into pectoral and pelvic fins—the forerunner to arms and legs.

Pectoral fins were thought to have evolved in jawless fishes called osteostracans, then pelvic fins later in placoderms. But the new Tujiiaspis fossil suggests both sets of fins could have evolved at the same time from fin folds that run along the body and end at the tail fin.

When was the first radiation of the jawed fishes?

Finally, all these discoveries reveal that the first great major "radiation" of the jawed vertebrate (which refers to an explosion in diversity) took place much earlier than anyone imagined. Ivan Sansom from the University of Birmingham was a coauthor on one of the papers. As Sansom notes:"We've had hints of older material previously, but the appearance of clearly defined remains from jawed vertebrates so close to the base of the Silurian suggests jawed and jaw-less fish coexisted for longer than previously thought. There is now evidence for an earlier radiation of sharks and other jawed fish in the Ordovician period."

The four papers have shaken up the evolutionary tree, and new diagrams are showing revised hypotheses of the relationships between living fishes. Zhu Min informed me it will take many years to complete the studies on the new fossils, with several new species not yet having been described in the papers.

We'll have to wait patiently for the next exciting discoveries to be announced from these extraordinary fossil sites. + Explorar mais

Dawn of fishes:Early Silurian jawed vertebrates revealed head to tail

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.