Het maar liefst 380 miljoen jaar oude hart dat ooit aan een vis toebehoorde, werpt nieuw licht op de evolutie van ons eigen lichaam.

Onderzoekers hebben in de Gogo-formatie, een geologische formatie gelegen in West-Australië, een bizarre ontdekking gedaan. Hier stuitten ze op een maar liefst 380 miljoen jaar oud hart: het oudste hart dat ooit is gevonden. De ontdekking is opmerkelijk, aangezien zachte weefsels van prehistorische soorten zelden goed de tand des tijds weten te doorstaan. “Ik was echt verbaasd een prachtig bewaard gebleven hart van een 380 miljoen jaar oude voorouder te vinden,” aldus onderzoeker Kate Trinajstic.

Vis
Het maar liefst 380 miljoen jaar oude hart heeft ooit aan een vis toebehoord die leefde gedurende het Devoon (een tijdperk dat duurde van 419,2 tot 358,9 miljoen jaar geleden). Het S-vormige hart bestaat uit twee holtes met een kleinere hartkamer bovenop. “Wat echt uitzonderlijk is, is dat de zachte weefsels in drie dimensies bewaard zijn gebleven,” zegt onderzoeker Per Ahlberg. “In de meeste gevallen blijven zachte weefsels alleen bewaard in afgeplatte fossielen, waarbij het niet meer is dan een vlek op het gesteente.”

Dit gesteente bevat de perfect bewaard organen van een prehistorische vis, waaronder het oudste hart dat ooit is ontdekt. Afbeelding: Yasmine Phillips, Curtin University

Het hart zit overigens ingebed in gesteente; onderzoekers gebruikten laserstralen om het fossiel te scannen en te bestuderen. “We hebben het geluk dat moderne scantechnieken ons in staat stellen dergelijke kwetsbare, zachte weefsels te bestuderen zonder ze te vernietigen,” vertelt Ahlberg. “Een paar decennia geleden zou het project onmogelijk zijn geweest.”

Andere organen
Naast het hart, vonden de onderzoekers ook de bijzonder goed bewaard gebleven gefossiliseerde resten van de maag, darm en lever.

De gefossiliseerde maag van de prehistorische vis, hier te zien onder een microscoop. Afbeelding: Yasmine Phillips, Curtin University

Het betekent dat ze een bijzonder inkijkje kregen in de exacte positie van de organen in het lichaam van een prehistorische vis. “Voor de eerste keer kunnen we de positie van organen in een primitieve kaakvis aanschouwen,” zegt Trinajstic. En dat levert verbazingwekkende nieuwe inzichten op. “We waren vooral verrast dat de organen niet eens zoveel verschillen van de onze.”

Haai
Toch bestaat er één cruciaal verschil. Zo is de lever een stuk groter, wat ervoor zorgde dat de vis kon drijven. Dit heeft het dier overigens gemeen met haaien. Daarnaast blijkt dat het hart van de prehistorische vis zich vlak naast zijn bek, net onder de kieuwen bevindt – net als bij haaien van vandaag de dag. De onderzoekers stellen dan ook dat de anatomie heel vergelijkbaar is met dat van de hedendaagse haai. En dat is opmerkelijk. “Evolutie wordt vaak gezien als een reeks kleine stappen,” legt Trinajstic uit. “Maar deze oude fossielen suggereren dat er een grotere sprong heeft plaatsgevonden van kaakloze vissen naar kaakdieren.”

Meer over kaakdieren
De kaakdieren die vandaag de dag nog in leven zijn, zijn onder te verdelen in twee groepen: de kraakbeenvissen (waaronder de haaien vallen) en de beenvisachtigen. Die laatste groep is belangrijk, omdat hiertoe niet alleen de beenvissen behoren: binnen deze groep vinden we ook de gemeenschappelijke voorouder van alle op het land levende organismen (waaronder de mensen). Welbeschouwd stammen we immers allemaal van de vis af.

Dat bepaalde kenmerken al zo ver gevorderd waren in zulke vroege, gewervelde dieren, is interessant. Volgens de onderzoekers kan dit bovendien nieuw licht werpen op de evolutie van ons eigen lichaam. Zo verschaft dit onder andere nieuw inzicht in hoe het hoofd-halsgebied begon te veranderen. Uiteindelijk kwam hier ruimte voor kaken; een kritieke fase in de evolutie van het menselijk lichaam. Kortom, de ontdekking van de gemineraliseerde organen verduidelijkt de evolutionaire overgang naar hedendaagse kaakdieren – waartoe ook zoogdieren en mensen behoren (zie kader).

De onderzoekers zijn meer dan enthousiast over hun ontdekking. “Dat we nu goed bewaard gebleven, zachte organen van oude vissen hebben gevonden, is echt een droom van paleontologen,” zegt onderzoeker John Long. “Deze fossielen zijn zonder twijfel de best bewaarde exemplaren ter wereld. Ze tonen de waarde van de Gogo-fossielen voor ons begrip van de stappen die in onze verre evolutie zijn gezet.”