в

Ископаемые древние рыбы помогут объяснить, как развивались наши черепа

Ископаемые древние рыбы помогут объяснить, как развивались наши черепа

Окаменелый череп рыбы возрастом 455 миллионов лет раскрывает анатомию, совершенно новую для изучения позвоночных, устраняя пробел в знаниях в 100 миллионов лет.

Результаты, полученные в ходе изучения ордовикской бесчелюстной рыбы Eriptychius americanus, позволяют предположить, что раннее развитие защитного купола мозга позвоночных было более сложным, чем думали ученые.

«Это заполняет серьезный пробел в нашем понимании эволюции черепа всех позвоночных, включая человека», — говорит Ричард Дирден, палеобиолог из Центра биоразнообразия Naturalis в Нидерландах и ведущий автор новой статьи.

Эволюция черепной коробки – важнейшей структуры у всех позвоночных, которая предотвращает раздавливание нежной нервной системы – плохо изучена.

Однако тот факт, что они явно различаются у современных челюстных и бесчелюстных рыб, может дать нам некоторые подсказки.

Главным изменением в истории позвоночных стало развитие челюстноротых, или челюстных позвоночных, из линии бесчелюстных предков. К сожалению, в летописи окаменелостей между самыми ранними позвоночными и современными рыбами существует разрыв: самый ранний из известных сохранившихся трехмерных мозговых черепов позвоночных датируется примерно 100 миллионами лет после появления первых позвоночных.

Бесчелюстные рыбы ордовикского периода — одни из самых ранних позвоночных, обнаруженных на сегодняшний день, но об их анатомии мало что известно из-за отсутствия сочлененных останков. До сих пор так и есть.

«На первый взгляд, Eriptychius — не самое красивое из ископаемых», — говорит Дирден. «Однако, используя современные методы визуализации, мы смогли показать, что здесь сохранилось нечто уникальное: самая старая трехмерная сохранившаяся голова позвоночного в летописи окаменелостей».

Используя рентгеновский метод, называемый компьютерной томографией, Дирден и его коллеги смогли реконструировать в цифровом виде череп Eriptychius из фрагментов кости, которые были обнаружены в матрице горной породы в Хардинг-Сэндстоуне, штат Колорадо, в 1940-х годах.

Их реконструкция показывает, что у Eriptychius был новый подход к скелетированию черепа, который контрастировал с единственной сросшейся черепной коробкой современных челюстных рыб.

Симметричный набор минерализованных хрящей в голове Eriptychius между обонятельной луковицей и областью глаз мог служить защитой мозга и органов чувств.

В некотором смысле это похоже на анатомию живых бесчелюстных рыб, называемых круглоротыми (вспомните миног и миксин), у которых есть полностью связанная хрящевая клетка, удерживающая мозг. Но у Eriptychius эти хрящи не соединены в открытую структуру, а заключают свои структуры отдельно.

Команда считает, что эти хрящи образовались из клеток, отличных от тех, которые присутствуют в хрящах черепных коробок современных бесчелюстных позвоночных.

«Существенная разница между нейро-краниальной анатомией ордовикских Eriptychius как с круглоротыми, так и с челюстноротыми помогает объяснить, почему было так сложно провести прямое анатомическое сравнение черепов двух ныне живущих групп позвоночных», — пишет команда в своей статье.

Таким образом, Eriptychius может представлять собой шаг в эволюции структур, которые отличают мозг от других частей головы.

Исследователи предполагают, что эти особенности черепа могут отражать условия, в которых развились как челюстные, так и бесчелюстные позвоночные. Похоже, что черепная коробка заполняла пространство между внешним скелетом и мозгом у самых ранних челюстных позвоночных.

«Это чрезвычайно захватывающие результаты, которые могут раскрыть раннюю эволюционную историю того, как примитивные позвоночные защищали свой мозг», — говорит палеобиолог Иван Сэнсом из Университета Бирмингема в Великобритании. «Eriptychius americanus, по-видимому, является первым свидетельством существования ряда хрящей, отделяющих мозг от остальной части головы».

Ранее с этим экземпляром не предпринимались попытки реконструкции такого уровня, несмотря на то, что он долгое время находился в музейном хранилище.

«Это исследование подчеркивает важность музейных коллекций и применения новых методов их изучения», — говорит Сэнсом.

ScienceAlert

Присоединяйтесь к нам в Google News, чтобы быть в курсе последних новостей
Love
Haha
Wow
Sad
Angry
Вы отреагировали на "Ископаемые древние рыбы помогут объяснить, как ..." Только что