Kraftiga tidvatten kan ha drivit på fiskarnas utveckling
2020-10-29

Stora skillnader mellan ebb och flod för runt 400 miljoner år sedan kan ha startat utvecklingen av benfiskar och landlevande ryggradsdjur. Den teorin får nu stöd av forskare i Storbritannien och vid Uppsala universitet som för första gången använt etablerade matematiska modeller för att simulera tidvatten på jorden under den här perioden. Studien är publicerad i Proceedings of the Royal Society A.

vid Uppsala universitet. Foto: Mikael Wallerstedt
– Under stora delar av den geologiska tidsskalan har vi haft små tidvatten, men just under slutet av silur och början på devon verkar det som om vi haft stora tidvatten i vissa delar av världen. Resultaten verkar väldigt robusta, för hur vi än ändrade på havsdjup och annat fick vi samma resultat, säger Per Ahlberg, professor i evolutionär organismbiologi vid Uppsala universitet.
För 420 miljoner – 380 miljoner år sedan, det vill säga i slutet av den geologiska tidsperioden silur och början på devon, var jorden en helt annan värld än nu. Istället för dagens välbekanta kontinenter existerade andra landmassor som var koncentrerade till södra halvklotet. Ner över sydpolen sträckte sig den jättelika kontinenten Gondwana. Norr om den fanns en annan stor kontinent vid namn Laurussia och däremellan låg några små kontinenter inklämda.
Men andra skillnader var också märkbara. Ett dygn under silur varade bara 21 timmar eftersom jorden snurrade snabbare runt sin egen axel och månen såg mycket större ut på grund av att dess bana gick närmare jorden.
Benfiskarna uppstod
Liv på land hade så smått börjat etablera sig, men ryggradsdjuren som vid den här tiden enbart bestod av olika sorters fiskar fanns ännu bara i haven. Under devon skedde en stor diversifiering av fiskarna. Bland annat uppstod benfiskarna som idag utgör över 95 procent av alla fiskar men också är förfäder till de landlevande ryggradsdjuren.
Vad som satte igång benfiskarnas evolution och hur vissa av dem började anpassa sig för ett liv på land är inte klarlagt. En teori är att det skedde i tidvattenmiljöer där fiskar under perioder isolerats i dammar i samband med särskilt kraftiga tidvatten. Den här utmanande livsmiljön kan ha drivit på utvecklingen av lungor och att fenor på sikt omvandlades till framben och bakben.
För att testa tidvattenteorin har forskare vid Uppsala universitet tillsammans med kollegor från de brittiska universiteten i Bangor och Oxford för första gången använt en etablerad matematisk modell för att på detaljnivå simulera tidvattnet under slutet av silur och början av devon. Data om kontinenternas placering, månens avstånd, dåvarande dygnslängd, jordens gravitation och havsvattens fysikaliska egenskaper matades in i modellen.
Kraftiga tidvatten kan ha påverkat utvecklingen
Simuleringarna visade entydigt att det här var en period, precis som idag, då kraftiga tidvatten förekom på sina håll. Den lilla kontinenten Sydkina, belägen vid ekvatorn, visade upp skillnader mellan ebb och flod på över fyra meter. Att tidvatten förekom har tidigare kunnat beläggas genom studier av geologiska avlagringar, men det har inte gått att se hur stora skillnaden mellan ebb och flod varit. För forskarna var det här intressanta nyheter eftersom fossilfynd tyder på att det var just runt Sydkina som benfiskarna uppstod.
– Våra resultat öppnar dörren för ytterligare och ännu mer detaljerade tidvattenanalyser av viktiga episoder i jordens historia. Metoden kan användas för att utforska tidvattnets eventuella roll i andra evolutionära skeenden hos ryggradsdjuren. Och kanske även motsatsen: hade tidvattnet med sin inverkan på oceanernas dynamik en roll i de stora marina utdöenden som har inträffat gång på gång under jordens historia, säger Per Ahlberg.
Åsa Malmberg
Studien: H.M. Byrne et al. (2020), A key environmental driver of osteichthyan evolution and the fish-tetrapod transition?, Proceedings of the Royal Society A. DOI: 10.1098/rspa.2020.0355
FAKTA: KONTINENTER
- Gondwana var en jättelik kontinent på södra halvklotet som omfattade det som idag är Antarktis, Sydamerika, Afrika, Arabiska halvön, Madagaskar, Indien, Australien, Nya Guinea, Nya Zeeland och Nya Kaledonien.
- Den bildades för cirka 550 miljoner år sedan och existerade fram till för omkring 180 miljoner år sedan. Under senare delen var Gondwana en del av superkontinenten Pangea där samtliga kontinenter var samlade.
- Laurussia låg norr om Gondwana och bildades för ungefär 400 miljoner år sedan och bestod av Nordamerika, Grönland och Skandinavien. Den kolliderade för 250 miljoner år sedan med Gondwana och Sibirien, vilket ledde till att Pangea uppstod.
Nyheter
-
Nya ledtrådar till hur landdjurens benmärg utvecklades
2021-03-03
Bilden visar den uppdelade inre uppbyggnaden av ett ben från den 380 miljoner år gamla lobfeniga fisken Eusthenopteron (vänster) som skiljer sig från den öppna märghålan i tetrapodens överarmsben. Foto/bild: Sophie Sanchez När och hur benmärg utvecklades i de tidiga landlevande ryggradsdjuren är omtvistat inom evolutionsbiologin. Med hjälp av kraftfull röntgenteknik har nu ett internationellt forskarlag, lett från Uppsala universitet, upptäckt att den här evolutionära anpassningen bör ha skett efter klivet upp på land.
-
Miljögifter påverkar grodors barn och barnbarn
2021-02-16
En ny studie visar att bekämpningsmedel kan orsaka effekter som förs vidare till flera generationer grodor. Foto/bild: Giuliano Petreri Det hormonstörande ämnet linuron drabbar inte bara de grodor som utsatts för det som yngel, utan även deras barn och barnbarn. Barnen får en minskad kroppsvikt och sänkt fertilitet. Barnbarnen däremot ökar i kroppsvikt och får en störd ämnesomsättning. Det visar en ny studie av forskare vid Uppsala universitet och Stockholms universitet.
-
Långvarig stress orsakar genförändringar i kycklingar
2020-11-13
Forskarna har sökt efter tecken på hur långvarig stress kan påverka kycklingarnas gener, så kallade epigenetiska förändringar. Foto/bild: Matton Hur kan man mäta stress hos djur? Forskare från bland annat Uppsala universitet har nu funnit att så kallade epigenetiska markörer skulle kunna användas för att upptäcka långvarig stress hos kommersiellt uppfödda kycklingar. Det här kan på sikt leda till förbättrade förhållanden inom djuruppfödningen. Studien har publicerats i tidskriften Frontiers in Genetics.
-
Kraftiga tidvatten kan ha drivit på fiskarnas utveckling
2020-10-29
Simulering av tidvattnet vid slutet av den geologiska perioden silur. Färgerna anger tidvattenhöjden i meter för två olika tidvattenparametrar. Foto/bild: Mattias Green/Bangor University Stora skillnader mellan ebb och flod för runt 400 miljoner år sedan kan ha startat utvecklingen av benfiskar och landlevande ryggradsdjur. Den teorin får nu stöd av forskare i Storbritannien och vid Uppsala universitet som för första gången använt etablerade matematiska modeller för att simulera tidvatten på jorden under den här perioden. Studien är publicerad i Proceedings of the Royal Society A.
-
Avancerad bildteknik visar dinosaurieungen inuti sitt ägg
2020-08-31
Med hjälp av synkrotronröntgen har forskarna skapat en bild av kraniet från ett sauropod-embryo, inklusive de delar som var inbäddade i sten. Foto/bild: Kundrát et al I en ny vetenskaplig artikel ger forskare från bland annat Uppsala universitet en glimt av hur en långhalsad dinosaurie-baby såg ut inuti sitt ägg innan kläckning. Forskargruppen kunde med avancerad visualiseringsteknik se även små och sköra delar av embryot som låg inbäddade i sten. Fynden beskrivs i tidskriften Current Biology.
-
Tuatarans arvsmassa visar dess spännande historia
2020-08-07
Tuataran kan bli över 100 år gammal. Foto/bild: Nicola Nelson Ett internationellt forskarteam har kartlagt genomet hos tuataran, en sällsynt reptil som endast finns på Nya Zeeland. Arten, som också kallas bryggödla på svenska, bildade en egen evolutionär gren redan för 250 miljoner år sedan. I den nya studien har forskarna bland annat kunnat se att tuataran har fler gener som skyddar mot åldersrelaterade skador än något annat undersökt ryggradsdjur. Forskningen publiceras i tidskriften Nature.
-
Ny kunskap om kontakten mellan olika stenålderskulturer
2020-06-08
Mannen i grav 54 från det gropkeramiska gravfältet Ajvide på Gotland är begravd i raklångt ryggläge, typiskt för gropkeramiska gravar. Foto/bild: Göran Burenhult Vilken sorts utbyte hade stenålderns olika kulturer med varandra? I en ny tvärvetenskaplig studie har forskare kombinerat arkeologisk och genetisk information för att bättre förstå kulturella influenser från stridsyxekultur som påträffats i gravar från den så kallade gropkeramiska kulturen. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften American Journal of Physical Anthropology.
-
DNA från Dödahavsrullarna en ny ingång till historien
2020-06-03
Dödahavsrullarna består av 25 000 fragment av pergament och papyrus som hittades 1947 i Qumran på Västbanken. De gömdes undan där år 70 e. Kr. och är ungefär 2 000 år gamla. Foto/bild: Courtesy of the Israel Antiquities uthority. Shai Halevi Forskare vid Uppsala universitet har, tillsammans med kollegor i Israel, lyckats utvinna DNA ur de över 2 000 år gamla Dödahavsrullarna. Informationen om djuren vars skinn använts till pergament gör det möjligt för historiker att dra slutsatser om vilka textfragment som hör ihop men också om hur pass representativa texterna verkligen är för judendomen vid den här tiden.
-
Film om Evolution och Utvecklingsbiologi
2020-05-13
-
Tusentals tänder ska berätta hajarnas långa historia
2020-03-10
Doktoranden Mohamad Bazzi med en lamniform hajtand i handen. Foto/bild: Jordi Estefa Hajar har funnits ungefär 450 miljoner år på jorden. De överlevde katastrofen som utrotade dinosaurierna, men från och med denna händelse ändrades balansen mellan två viktiga hajgrupper. I sitt avhandlingsarbete undersöker Mohamad Bazzi vilka typer av hajar varit mest framgångsrika under olika tidsperioder.
-
Per Ahlberg i Vetenskapens värld
2020-03-02
-
Träffa våra forskare på Scifest!
2020-03-02
Den 5-7 mars arrangerar Uppsala Universitet och SLU vetenskapsfestivalen Scifest på Fyrishov. Många forskare från Institutionen för Organismbiologi kommer att vara där.
-
Professor Joëlle Rüegg intervjuad i TV4
2020-02-10
-
Carina Schlebusch ny Wallenberg Academy Fellow
2019-12-03
Carina Schlebusch, Terje Falck-Ytter och Haining Tian vid Uppsala universitet har utsetts till Wallenberg Academy Fellows. Utnämningen kommer med ett femårigt anslag som ska främja långsiktighet i forskningen.
-
Björkénska priset för framstående forskning till evolutionsbiolog och paleontolog
2019-11-29
Per Ahlberg, professor inom evolution och utvecklingsbiologi vid institutionen för organismbiologi och Lars Holmer, professor i historisk geologi och paleontologi vid institutionen för geovetenskaper har utsetts till 2019 års mottagare av Björkénska priset – ett av Uppsala universitets största vetenskapliga pris för framstående forskning.
-
2019 års Oscarspris till Grzegorz Niedzwiedzki och Yaffa Epstein
2019-11-29
Uppsala universitets Oscarspris till yngre forskare har tilldelats Yaffa Epstein vid juridiska institutionen och Grzegorz Niedzwiedzki vid institutionen för organismbiologi.
-
Ny upptäckt sprider nytt ljus över tidigaste fyrfotadjuren
2019-10-28
Konstnärlig tolkning av hur det kan ha sett ut i Sosnogorsklagunen för 372 miljoner år sedan. Konstnär: Mikhail Shekhanov för Ukhta Museum of Local History. Mycket välbevarade fossil från Ryssland kastar ett nytt, och lite förvånande, ljus över de allra tidigaste fyrfotadjuren, tetrapoderna. Tetrapoder var den grupp djur som tog det evolutionära klivet från vatten till land och på detta sätt blev förfäder, inte bara till amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur, utan också till oss människor. Upptäckten av den nya arten, Parmastega, presenteras av Uppsalaforskare i tidskriften Nature.
-
DNA-studie kastar nytt ljus över stridsyxekulturen
2019-10-21
Skelett från man som kopplas till den skandinaviska stridsyxekulturen som uppstod för ungefär 5 000 år sedan. DNA från denna individ analyserades i studien. Foto/bild: Jonas Karlsson, Östergötlands museum I en ny tvärvetenskaplig studie har forskare kombinerat arkeologisk och genetisk information med isotopdata för att bättre förstå de demografiska processerna bakom stridsyxekulturen och dess intåg i Skandinavien. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the Royal Society B.
-
Fotosyntes i mörkret
2019-09-23
-
Första pris vid posterpresentation
2019-09-23
-
Ny artikel om dopaminneuroner
2019-09-23
-
Flygödlor från sen jura åt samma föda som dagens flamingor
2019-09-02
Koproliterna innehåller många små matrester inklusive foraminiferer (små skalförsedda amöbor), små skal från havslevande ryggradslösa djur och möjliga borst från havsborstmaskar. Foto/bild: Qvarnström mfl. Dagens flamingor filtrerar ut sin föda från vatten, vilket gör att deras bajs innehåller många rester av mikroskopiskt små byten. I en ny vetenskaplig artikel beskrivs väldigt likt innehåll från över 150 miljoner år gammalt fossiliserat flygödlebajs. Det är det första direkta beviset på att vissa flygödlor från sen jura också var filtrerare och åt liknande föda som dagens flamingor.
-
Svampstudier ger ny kunskap om skadliga mutationer i celler
2019-08-12
Häxringar har historiskt sett omgärdats av diverse övernaturliga fenomen, så som spår efter häxors kittlar, dansande älvor eller andra magiska varelser. Foto/bild: Markus Hiltunen Långlivade svampar som växer i så kallade häxringar samlar på sig förvånansvärt få mutationer över tid, vilket tyder på att de har ett väl utvecklat skydd mot skadliga mutationer. Resultaten, som publiceras i den ansedda tidskriften Current Biology, är intressanta ur både medicinskt och evolutionsbiologiskt perspektiv.
-
Uppsalabotanist hedras i Addis Abeba
2019-06-26
Inga Hedberg i tjänsterummet på institutionen för organismbiologi I maj åkte Inga Hedberg tillbaka till Addis Abeba för att hedras för sitt arbete med Flora of Ethiopia and Eritrea som färdigställdes för tio år sedan. En flora i 8 volymer som nog inte hade blivit av utan Inga och Olle Hedberg.
-
Artikel utsedd till andrapristagare av Journal of Neurochemistry
2019-05-06
-
Stenålderns europeiska megalitgravar var familjegravar
2019-04-29
Grav i Primerose, Irland, efter utgrävning. Forskning visar att det finns en kontinuitet på fädernesidan över tid, med samma y-kromosom som återkom om och om igen. Foto/bild: Göran Burenhult Människorna som begravdes i stenålderns megalitgravar eller stenkammargravar var nära släkt med varandra. Det har en internationell forskargrupp ledd från Uppsala universitet slagit fast efter att ha undersökt gravar på Gotland, Irland och i Skottland. Släktskapsbanden kunde spåras längre än tio generationer. Forskningsresultaten publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften PNAS.
-
Träffa biologer på scifest!
2019-03-08
-
Mattias Jakobsson medverkar i "De första svenskarna" på SVT
2019-02-20
-
Nya upptäckter om den 210 miljoner år gamla härskarödlan
2019-02-04
Koproliter (fossilt bajs) från den dinosaurieliknande härskarödlan Smok wawelski innehåller många bitar av större ben. Foto/bild: Gerard Gierlinski Koproliter (fossilt bajs) från den dinosaurieliknande härskarödlan Smok wawelski innehåller många bitar av större ben. Denna upptäckt har fått forskare vid Uppsala universitet att dra slutsatsen att Smok wawelski tuggade i sig ben för att få i sig salter och märg, ett beteende som ofta förknippas med däggdjur men inte reptiler.
-
Lavar är mer komplexa än man trott visar DNA-analys
2019-01-21
Varglaven har tre aktiva svampar. Foto/bild: Veera Tuovinen En lav består av svampar och alger som lever tillsammans i en så kallad symbios. Nu kan forskare från Uppsala universitet visa att det inte bara förekommer två svampar i varglav – utan tre. Den tredje, Tremella, uppträder i en tidigare okänd jästform. Dessutom visar forskarna att denna tredje svamp återfinns i direkt kontakt med algen, en omständighet som tyder på att den är aktiv i symbiosen. Studien publiceras i tidskriften Current Biology.
-
Gigantisk ”kusin” till däggdjuren funnen
2018-11-26
Skelett av Lisowicia bojani, en nyupptäckt ”kusin” till däggdjuren. Lisowicia bojani var ungefär lika stor som en nutida elefant. Foto/bild: Tomasz Sulej Under perioden trias (252 – 201 miljoner år sedan) levde däggdjursliknande reptiler kallade therapsider tillsammans med föregångare till dinosaurier, krokodiler och grodor. De var föregångare till dagens däggdjur. Forskare vid Uppsala universitet har nu tillsammans med polska kollegor identifierat en ny therapsid-art, stor som en elefant, som tidigare passerat obemärkt under den vetenskapliga radarn. Resultaten publiceras i Science.
-
Ny Archaeopteryx-art upptäckt
2018-11-05
Rekonstruktion av Archaeopteryx albersdoerferi av Zhao Chuang. Foto/bild: Zhao Chuang Efter sju år av vetenskapliga undersökningar kan forskare konstatera att en ny art av dinofågeln Archaeopteryx har hittats, Archaeopteryx albersdoerferi. Flera forskare från Uppsala universitet är delaktiga i studien, vars resultat visar att den nya arten är ungefär 400 000 år yngre än de andra Archaeopteryx som tidigare har påträffats.
-
Gener bakom syskonmord i svampvärlden kartlagda
2018-10-15
Själviska gener är gener som sprids vidare till nästa generation men som inte har någon fördel för individen i stort och kan ibland vara skadliga. Forskare vid Uppsala universitet har för första gången sekvenserat, eller kartlagt, två stycken själviska gener i mögelsvampen Neurospora intermedia som får svampsporer att döda sina syskon. Oväntat nog var generna inte släkt med varandra, vilket kan tyda på att själviska gener är vanligare än vad man tidigare trott.
-
Nya rön om dopamincellers funktion vid beroende
2018-09-24
-
Niclas König tilldelas stipendium från Hjärnfonden
2018-09-24
-
Nya rön om dopamincellers funktion vid beroende
2018-08-30
-
66 miljoner år gammal katastrof påverkar fortfarande hajar
2018-08-06
För 66 miljoner år sedan utplånades en stor del av de hajsorter som fanns på Jorden. I deras ställe kunde en annan grupp i snabb fart träda fram, hundhajarna (Triakidae), som fortfarande tillsammans med andra närbesläktade grupper är de dominerande hajsorterna. Det visar en ny studie, där forskare från Evolution och utvecklingsbiologi (Uppsala Universitet) och University of New England har undersökt hundratals fossila hajtänder.
-
Kriget i jorden: Global studie visar hur mikroorganismer konkurrerar
2018-08-06
Forskare vid Systematisk biologi (Uppsala Universitet), SLU, Tartu universitet och European Molecular Biology Laboratory (EMBL) i Heidelberg har tillsammans genomfört den första globala genomiska kartläggningen av bakterier och svampar i jord. Resultaten, som publiceras i tidskriften Nature, visar att bakterier och svampar kämpar konstant om tillgång till näring. Som vapen produceras en mängd olika antibiotiska ämnen samtidigt som resistenser utvecklas som motmedel.
-
Niclas König tilldelas stipendium från Hjärnfonden
2018-06-25
-
Bekämpningsmedel försämrar fortplantningen hos grodor
2018-06-14
I en ny studie har forskare från Sverige och Storbritannien undersökt hur det hormonstörande ämnet linuron påverkar fortplantningen hos den västafrikanska klogrodan, Xenopus tropicalis. Forskarna fann att linuron, som används som bekämpningsmedel, försämrade hanarnas fertilitet samt att yngel utvecklade äggstockar istället för testiklar i högre utsträckning vilket försköt könsfördelningen till fler honor.
-
Per Ahlberg invald i europeisk vetenskapsakademi
2018-05-14
-
Årets ljushuvud
2018-05-07
-
Iberiska halvöns genetiska historia
2018-04-24
I en tvärvetenskaplig studie har en internationell grupp forskare använt sig av arkeologiska och genetiska data tillsammans med isotopanalyser för att fånga 4 000 år av Iberiska halvöns förhistoria. Forskare från Människans Evolution är medförfattare till studien.
-
Ny rapport om riskanalyser för bekämpningsmedels påverkan på groddjur och reptiler
2018-03-26
-
Fossil berättar om hur första dinofågeln Archaeopteryx kunde flyga
2018-03-26
Frågan om huruvida dinofågeln Archaeopteryx från yngre juraperioden höll sig på marken, var en glidare eller en aktiv flygare har fascinerat paleontologer i årtionden. En internationell forskargrupp har använt synkrotron-mikrotomografi för att kunna hitta svar på frågan utan att skada fossilen. Resultaten visar att Archaeopteryx vingar var utformade för tillfälliga flygturer, men inte för så avancerade flygningar som dagens fåglar klarar.
-
Genetiska analyser avslöjar hur Skandinavien befolkades efter istiden
2018-03-20