00:53 2022-05-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
Palaeospondylus: misterul de lungă durată al evoluției vertebratelor rezolvat folosind raze X puternice
_ Palaeospondylus: misterul de lungă durată al evoluției vertebratelor a fost rezolvat folosind raze X puternice
Laboratorul de morfologie evolutivă condus de Shigeru Kuratani de la RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) din Japonia, împreună cu colaboratorii, a găsit dovezi că misteriosul pește antic- ca și vertebratele, Palaeospondylus a fost probabil unul dintre cei mai timpurii strămoși ai animalelor cu patru membre, inclusiv al oamenilor. Publicat pe 25 mai în revista științifică Nature, studiul arată acest animal ciudat din trecut și îi stabilește poziția pe arborele evolutiv.
Palaeospondylus era o mică vertebrată asemănătoare peștilor, de aproximativ 5 cm lungime, care avea un corp asemănător anghilei și a trăit în perioada Devoniană în urmă cu aproximativ 390 de milioane de ani. Deși fosilele sunt abundente, dimensiunea sa mică și calitatea slabă a reconstrucțiilor craniene - atât prin scanare CT, cât și prin modele de ceară - a făcut dificilă plasarea lui pe arborele evolutiv încă de la descoperirea sa în 1890. Se crede că are cacteristici comune atât cu fălcile, cât și cu peștele fără fălci și corpul său l-a făcut pentru oamenii de știință evoluționiști un mister. Dintre caracteristicile neobișnuite, cea mai ciudată este lipsa dinților sau a oaselor dermice din înregistrările fosile.
Pentru a rezolva unele dintre aceste probleme, cercetătorii au folosit sincrotronul extrem de puternic RIKEN SPring-8 pentru a genera un nivel ridicat de scanări micro-CT cu rezoluție , folosind raze X cu radiație sincrotron. În plus, spre deosebire de majoritatea studiilor care au folosit capete de fosile excavate, noul studiu a folosit fosile atent selectate, în care capetele au rămas complet încorporate în rocă. „Alegerea celor mai bune specimene pentru scanările micro-CT și tăierea cu grijă a rocii din jurul craniului fosilizat ne-au permis să îmbunătățim rezoluția scanărilor”, spune autorul principal Tatsuya Hirasawa. „Deși nu e chiar tehnologia de ultimă oră, aceste pregătiri au fost cu siguranță cheia realizării noastre.”
Scanările de înaltă rezoluție au scos la iveală câteva caracteristici importante. În primul rând, cercetătorii au descoperit trei canale semicirculare, indicând în mod clar o morfologie a urechii interne a vertebratelor cu falci. Acest lucru a rezolvat o problemă, deoarece studiile anterioare au sugerat că Palaeospondylus era evolutiv mai aproape de vertebratele primitive fără fălci. Apoi, au găsit caracteristici craniene cheie care îl plasează pe Palaeospondylus în categoria tetrapodomorfului, este tetrapod - animale cu patru membre, acestea fiind rudele lui antice cele mai apropiate. Mai multe analize au arătat că Palaeospondylus era mai strâns legat de tetrapodele cu membre decât de mulți alți tetrapodomorfi cunoscuți care încă mai păstrau aripioare.
Cu toate acestea, spre deosebire de tetrapodomorfi în general, dinții, oasele dermice și apendicele perechi nu au fost niciodată asociate cu Fosilele Palaeospondylus, deși aceste caracteristici se găsesc ușor în fosilele altor animale care au trăit cam în același timp și în același loc în bazinul de pești Achanarras din Scoția. Lipsa acestor caracteristici poate fi explicată prin divizarea unui set de caracteristici de dezvoltare, rezultând un corp asemănător larvelor. „Dacă aceste caracteristici s-au pierdut din punct de vedere evolutiv sau dacă dezvoltarea normală a înghețat la jumătatea drumului în fosile, s-ar putea să nu se știe niciodată”, spune Hirasawa. „Cu toate acestea, această evoluție heterocronică ar fi putut facilita dezvoltarea de noi caracteristici, cum ar fi membrele.”
Kuratani și grupul său de cercetare nu își limitează studiul evoluției timpurii a vertebratelor la înregistrarea fosilelor. Ei folosesc, de asemenea, biologia moleculară și genetica pentru a studia dezvoltarea embrionilor de vertebrate moderne cheie. „Morfologia ciudată a lui Palaeospondylus, care este comparabilă cu cea a larvelor de tetrapode, este foarte interesantă din punct de vedere genetic al dezvoltării”, spune Hirasawa. „Ținând cont de acest lucru, vom continua să studiem genetica dezvoltării care a determinat aceasta și alte schimbări morfologice care au avut loc la tranziția de la apă la pământ în istoria vertebratelor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu