Modernin piikkikalan leukoja reunustavat alle millin korkuiset hampaat. Kuva: Mark Purnell, University of Leicester
Modernin piikkikalan leukoja reunustavat alle millin korkuiset hampaat. Kuva: Mark Purnell, University of Leicester

Hampaiden kulumapinnat paljastavat, mikä ohjasi piikkikalojen evoluutiota.

Fossiiliaineistosta voidaan rakentaa usein sarjoja, joissa yksi laji muuttuu vuosimiljoonien saatossa toiseksi, mutta jäänteet eivät kerro johtuiko muutos ravinnosta, kilpailusta tai pedoista.

Nyt Leicesterin yliopiston tutkijat ovat kuitenkin onnistuneet lukemaan piikkikalojen (Gasterosteus) fossiileista syyn niiden nopeaan lajiutumiseen mioseenikaudella. Tuolloin planktonia syöneet kalat muuttuivat pohjaeläinten syöjiksi ja muutos tallentui hampaiden kulumapintoihin.

Tohtori Mark Purnellin johtamassa tutkimuksessa verrattiin niin sanotusta Truckee-muodostelmasta Nevadasta löytyneitä piikkikalojen fossiileja. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin, että järvessä eläneet piikkikalat lajiutuivat nopeasti: varhaisimmilla kaloilla on vain muutama piikki, mutta muutamassa tuhannessa vuodessa ne muuttuivat monipiikkisiksi. Seuraavien tuhansien vuosien aikana ne jälleen menettivät piikkejään.

Purnellin ryhmä osoitti, että piikkikalojen hampaiden kulumapinnat seurasivat rakenteellisia muutoksia hyvin tarkasti.

Varhaisimpien kalojen hampaiden kulumat muistuttivat nykyisten planktoninsyöjien vastaavia, mutta ne muuttuivat muiden rakenteellisten muutosten tahtiin pohjaeläinten kulumia muistuttaviksi. Tuoreempien fossiiliien kulumapinnat sitä vastoin kuuluvat jälleen planktoninsyöjille, eli piikkikalat palasivat takaisin alkuperäisen ravinnon pariin.

Kulumapinnat muuttuivat hieman aikaisemmin kuin muut rakenteelliset muutokset, mikä paljastaa, että ravinnonhankinta ohjasi piikkikalojen evoluutiota.

Tutkimuksesta kertoi Science.