ฟอสซิลปลา Flatfish เติมเต็มลิงก์ที่ขาดหายไปของวิวัฒนาการ

ฝ่ายตรงข้ามของวิวัฒนาการยืนยันว่าปลาแบนที่โตเต็มวัยซึ่งมีตาทั้งสองข้างอยู่ที่ด้านเดียวของหัว ไม่สามารถค่อยๆ วิวัฒนาการได้ กะโหลกอสมมาตรเล็กน้อยไม่มีประโยชน์ ยังไม่เคยมีการค้นพบปลาชนิดดังกล่าว -- ซากดึกดำบรรพ์หรือสิ่งมีชีวิต -- จนถึงขณะนี้ ปลาแฟลตฟิชที่โตเต็มวัยทั้งหมด รวมถึงปลาลิ้นหมา ปลาสลิด ปลาทูร์บอต และปลาแฮลิบัตที่คุ้นเคยในด้านการกิน มีหัวกระโหลกที่ไม่สมมาตร โดยมีตาทั้งสองข้างอยู่ที่ด้านหนึ่งของหัว เนื่องจากปลาเหล่านี้นอนตะแคงอยู่ที่ก้นมหาสมุทร การจัดเรียงนี้จึงช่วยเพิ่มการมองเห็นของพวกมัน โดยตาทั้งสองข้างจะมองลงไปในน้ำอย่างต่อเนื่อง การจัดเรียงที่น่าทึ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงวัยเด็กของปลาตัวแบนทุกตัว ซึ่งตัวอ่อนที่สมมาตรจะผ่านการเปลี่ยนแปลงเพื่อสร้างตัวอ่อนที่ไม่สมมาตร ตาข้างหนึ่ง 'ย้าย' ขึ้นไปเหนือศีรษะก่อนที่จะมาหยุดในตำแหน่งผู้ใหญ่ที่ฝั่งตรงข้ามของกะโหลกศีรษะ อย่างไรก็ตาม ฝ่ายตรงข้ามของวิวัฒนาการยืนยันว่ากายวิภาคที่อยากรู้อยากเห็นนี้ไม่สามารถค่อยๆ วิวัฒนาการผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ เพราะจะไม่มีความได้เปรียบทางวิวัฒนาการที่ชัดเจนสำหรับปลาที่มีกะโหลกไม่สมมาตรเล็กน้อย แต่มีตาอยู่คนละด้านของหัว ไม่เคยมีการค้นพบปลา - ซากดึกดำบรรพ์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีสภาพปานกลางเช่นนี้มาก่อน แต่ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 Matt Friedman นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในคณะกรรมการชีววิทยาวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก และเป็นสมาชิกของภาควิชาธรณีวิทยาที่พิพิธภัณฑ์ Field ได้ให้ความสนใจกับตัวอย่างต่างๆ ของรูปแบบการเปลี่ยนผ่านดังกล่าวที่เขา ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ใต้น้ำจากยุค Eocene เมื่อประมาณ 50 ล้านปีก่อนในพิพิธภัณฑ์ "เราเป็นหนี้การค้นพบนี้ ส่วนหนึ่งมาจากความชื่นชอบหินปูนของชาวยุโรป" ฟรีดแมนกล่าว ฟอสซิลที่เขาพบในพิพิธภัณฑ์ในอังกฤษ ฝรั่งเศส อิตาลี และออสเตรีย มาจากเหมืองหินปูนทางตอนเหนือของอิตาลีและใต้กรุงปารีสในปัจจุบัน ฟรีดแมนตรวจสอบซากดึกดำบรรพ์ที่โตเต็มวัยหลายตัวของปลาแบนดึกดำบรรพ์สองชนิด ได้แก่ แอมฟิสเทียม และสกุลใหม่ที่เขาตั้งชื่อว่า เฮเทอโรเนกเทส “แอมฟิสเทียมเป็นที่รู้จักมาระยะหนึ่งแล้ว” เขากล่าว "ตัวอย่างแรกได้รับการอธิบายไว้เมื่อ 200 กว่าปีที่แล้ว แต่ตำแหน่งของมันในต้นไม้วิวัฒนาการของปลานั้นไม่แน่นอนตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดของฟอสซิลเหล่านี้ให้เบาะแสว่าพวกมันเป็นปลาแบนในยุคแรก ๆ" ปลาแบนดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่ที่รู้จัก ทั้ง Amphistium และ Heteronectes มีลักษณะเฉพาะหลายอย่างที่ไม่พบในปลาแบนสมัยใหม่อีกต่อไป แต่สิ่งที่ดึงดูดความสนใจของฟรีดแมนคือการเคลื่อนตัวของตาข้างเดียว ซึ่งเห็นได้ชัดแม้กระทั่งในฟอสซิลแอมฟิสเทียมชิ้นแรกที่ค้นพบเมื่อสองศตวรรษก่อน "ที่น่าทึ่งที่สุด" เขากล่าว "การอพยพในวงโคจร การเคลื่อนไหวของตาข้างหนึ่งจากด้านหนึ่งของกะโหลกศีรษะไปยังอีกข้างหนึ่งในช่วงระยะตัวอ่อนมีอยู่แต่ไม่สมบูรณ์ในปลาแบนดึกดำบรรพ์ทั้งสองชนิดนี้" สำหรับฟอสซิลทั้งสองชุด ดวงตาได้เริ่มเดินทางแล้ว แต่ยังไม่ได้ข้ามเส้นกึ่งกลางจากด้านหนึ่งของปลาไปยังอีกด้านหนึ่ง "สิ่งที่เราพบคือระยะกึ่งกลางระหว่างปลาแบนที่มีชีวิตและการจัดเรียงตัวที่พบในปลาชนิดอื่น" เขากล่าว ซากดึกดำบรรพ์ของปลาทั้งสองนี้ "บ่งชี้ว่าวิวัฒนาการของความไม่สมดุลของกะโหลกอย่างลึกซึ้งของปลาตัวแบนที่ยังหลงเหลืออยู่นั้นเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปในธรรมชาติ" น้ำ ซากดึกดำบรรพ์ของ Amphistium นั้นเป็นที่รู้จักและเคยวิเคราะห์มาก่อน แต่ยังไม่เชื่อมโยงกับปลาตัวแบน การศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งใช้เทคนิคทั่วไปไม่พบกะโหลกศีรษะที่มีรูปร่างแปลกประหลาด แต่ด้วยการทำซีทีสแกนบนซากดึกดำบรรพ์ ฟรีดแมนแสดงให้เห็นถึงความไม่สมมาตรของกะโหลกอย่างชัดเจน การศึกษาฟอสซิล Heteronectes chaneti อย่างรอบคอบพบว่ามันเป็นตัวแทนของสกุลใหม่ ชื่อสกุลมาจากภาษากรีก Heteros (ต่างกัน) และ nectri (นักว่ายน้ำ) สายพันธุ์นี้ chaneti เป็นเกียรติแก่ Bruno Chanet ผู้บุกเบิกในการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของปลาแบน ชุดฟอสซิลทั้งสองชุด "ให้ภาพแรกที่ชัดเจนเกี่ยวกับต้นกำเนิดของปลาตัวแบน" ฟรีดแมนกล่าว "เป็นประเด็นที่มีการถกเถียงกันอย่างถึงพริกถึงขิงในการโต้วาทีเกี่ยวกับรูปแบบและจังหวะของวิวัฒนาการ" ชาร์ลส์ ดาร์วินรู้สึกงุนงงกับสิ่งที่เขาเรียกว่าเป็น "ในช่วงวัยเยาว์" เขาสังเกตว่าดวงตา "อยู่ตรงข้ามกัน...ในไม่ช้า ตาที่อยู่ด้านล่างก็เริ่มเลื่อนอย่างช้าๆ อ้อมศีรษะไปด้านบน...ข้อดีหลักที่ได้รับจึงดูเหมือนจะเป็น การป้องกันจากศัตรูและเป็นแหล่งอาหารบนพื้นดิน” แม้ว่าข้อดีในการอยู่รอดของความไม่สมดุลดังกล่าวจะชัดเจน แต่ดาร์วินเมื่อถูกท้าทาย ไม่สามารถอธิบายกลไกของสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่ค่อนข้างฉับพลันและรุนแรงได้ และเสนอแนะให้ปลาลามาร์คปรับตัวผ่าน "การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ" ค่อยๆดึงตาด้านล่างไปทางด้านบน ผลของการบิดเบือน เขาแนะนำว่า "ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเพิ่มมากขึ้นผ่านหลักการของมรดก" คำอธิบายของดาร์วินซึ่งอาศัยการสืบทอดลักษณะที่ได้รับมาก่อนหน้าการค้นพบยีน แต่นักพันธุศาสตร์ Robert Goldschmidt ซึ่งจัดการกับปัญหาปลาตัวแบนเดียวกันในช่วงทศวรรษที่ 1930 ได้เสนอคำอธิบายทางพันธุกรรม เขาโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงอย่างฉับพลันดังกล่าวอาจเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์โดยบังเอิญเพียงครั้งเดียวที่ก่อให้เกิดความผิดปกติ ซึ่งในบางสภาพแวดล้อมจะพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ และจากนั้นจะถูกส่งต่อไป เขาเรียกการก้าวกระโดดของวิวัฒนาการโดยไม่ได้ตั้งใจอย่างกะทันหันเหล่านี้ว่า "สัตว์ประหลาดที่มีความหวัง" และทำให้ต้นกำเนิดที่ลึกลับของปลาตัวแบนเป็นหัวใจสำคัญของการโต้เถียงของเขา การค้นพบของฟรีดแมนทำให้ไม่จำเป็นต้องเกิดอุบัติเหตุในแง่ดีเช่นนั้น "หักล้างคำกล่าวอ้างเหล่านี้ของการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันอย่างรุนแรง" เขากล่าว "และแสดงให้เห็นว่าการประกอบแผนลำตัวของปลาตัวแบนเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเป็นขั้นเป็นตอน"