Senovinių plaučių žuvų kaukolių rekonstrukcijos atradimas

Senovinių plaučių žuvų kaukolių rekonstrukcijos atradimas

Komentarai

5 Minutės

Mažas ir netikėtas radinys apvertė žinomą Žemės gilios praeities skyrių. Susidėvėjusi kaukolė, daugelį metų klaidingai interpretuota, ir nepriekaištingas Yunnan radinys verčia paleontologus iš naujo galvoti, kaip žuvys, kurios galiausiai davė pradžią sausumos stuburiniams, pirmiausia išsiskirstė.

Naujos rekonstrukcijos, tapusios įmanomos dėka modernių KT skenavimo ir kompiuterinės tomografijos metodų, atskleidė anatominius duomenis iš fosilijų, kurias anksčiau buvo nuspręsta laikyti pernelyg sugadintomis tyrimams. Rezultatai sujungia pasakojimus iš dviejų žemynų: Devono rifų Šiaurės Australijoje ir jūrinių nuosėdų Pietų Kinijoje. Kartu jie rodo ankstyvųjų plaučių žuvų — lapuotpelekės grupės, artimiausios tetrapodų atšakai, vėliau išeinusiai į sausumą — inovacijų sprogimą.

Atradus klaidingai interpretuotą kaukolę

Kimberley regione Vakarų Australijoje randasi Gogo formacija, rifų kompleksas, dažnai vadinamas senoviniu Didžiuoju barjeriniu rifu. Dešimtmečius ji buvo Devono laikotarpio fosilijų lobynas, atnešantis puikiai išsilaikiusių egzempliorių, kuriuose užfiksuota minkštoji anatomija, retai fosilizuojama. Tačiau vienas keistas radinys iš Gogo šiandien vis dar kėlė klausimų: neišsamus, iškraipytas ir toks neįprastas, kad jį pirmą aprašžiusi komanda 2010 m. svarstė, ar tai apskritai naujas žuvų tipas.

Panaudoję didelės skiriamosios gebos KT skenavimą ir sulaukę paramos iš įstaigų, įskaitant ANSTO, Flinders University paleontologai perklausė pavyzdį ir sukūrė detalius skaitmeninius jo kaukolės bei smegenų ertmės modelius. Vaizdas pasikeitė. Tai, ką ankstesni tyrėjai interpretavo iš paviršiaus įspūdžių, vietomis buvo pažodžiui apversta ir atgal. Vidinė anatomija — ypač vidinės ausies sritis ir kranialinė ertmė — sutampa artimiau su žinomomis Gogo plaučių žuvimis nei manyta anksčiau, tuo pačiu išlaikydama netikėtų bruožų, kurie rodo paslėptą įvairovę rifų bendruomenėje.

Chirodipterus australis kaukolės 3D atspaudas — plaučių žuvis iš Gogo formacijos, turinti artimų panašumų su Cainocara enigma.

Dr. Alice Clement, vedusi peržiūrą, teigia, kad tyrimas ne tik taiso seną interpretaciją; jis išplečia Gogo saugomos anatomijos skirtumų katalogą. Tai, kas atrodė kaip pažeidimas ar deformacija, dabar pateikia naują duomenų tašką apie tai, kaip kranialinės struktūros vystėsi Devono laikotarpio plaučių žuvų grupėje — grupėje, svarbioje tetrapodų kilmės istorijoje.

410 milijonų metų senumo užfiksavimas iš Kinijos

Kai Australijos fosilijos išryškino vieną paslaptį, atskiras radinys Pietų Kinijoje pridėjo dar vieną gabalėlį prie mįslės. Beveik visiška kaukolė, aprašyta kaip Paleolophus yunnanensis (populiariuose santraukuose kartais pavadinama Paleolopus), datuojama maždaug 410 milijonų metų senumo. Šis egzempliorius atstovauja pereinamajai formai: ne pačioms ankstyviausioms plaučių žuvims, bet intervalui, kai linija sparčiai vystė kramtymo ir žandikaulio mechanikos ypatybes, vėliau plačiai išplitusias per Devoną.

Paleolophus demonstruoja bruožų mozaiką. Kai kurie požymiai atspindi primityvias Diabolepis fosilijas, žinomas iš pietų Kinijos; kiti sutampa su vidutinio Devono formomis, aprašytomis Vajominge, ir labiau ištobulintais egzemplioriais, fiksuotais Australijoje. Rezultatas — aiškesnis vaizdas, kaip mitybos adaptacijos — smulkios plakštelinės dantų struktūros, žandikaulio artikuliacijos pokyčiai ir kaukolės sutvirtinimai — atsirado ir įvairovo per palyginti trumpą geologinį intervalą.

Dr. Brian Choo, dalyvavęs Yunnan tyrime, apibūdina fosiliją kaip precedento neturintį žvilgsnį į grupę, esančią diversifikacijos procese. Kinijos egzempliorius pabrėžia geografinius ryšius per senovinę Gondvaną ir Laurusiją, siūlydamas, kad anatomijos „eksperimentai“ tarp plaučių žuvų buvo plačiai paplitę, o ne izoliuoti smalsumai.

Visa tai yra svarbu, nes plaučių žuvys yra artimi tetrapodų giminaičiai. Supratimas apie jų kranialinę ir jutiminę anatomiją padeda paleontologams numatyti pokyčių rinkinį, kuris leido pereiti iš vandens į sausumą: kvėpavimo sistemos pokyčius, kramtymo mechaniką ir pusiausvyros sistemas, reikalingas gyventi seklesnėse, sudėtingesnėse buveinėse.

Technologijos, keičiančios fosilijų pasakojimus

Modernūs vaizdavimo metodai keičia ne tik kaulus. KT skenavimas gali atskleisti smulkius kanalėlius vidinėje ausyje, kurie informuoja, kaip šie gyvūnai jautė judesį ir padėtį erdvėje. Jis gali atskleisti smegenų ertmės formas, leidžiančias užuosti į neuralius specializacijų pėdsakus, ir atkurti smulkias kaulo laminas, kurios anksčiau buvo prarastos dėl erozijos. Kai tyrėjai sujungia gyvenančių plaučių žuvų skenų duomenis su fosilizuotomis kaukolėmis, jie gali tikrinti evoliucinius scenarijus su anksčiau neįmanomu tikslumu.

Bendradautorė Hannah Thiele pabrėžė, kad darbas yra bendradarbiavimas tarp muziejų, vaizdavimo centrų ir tarptautinių institucijų. Tai priminimas: gyvenimo didžiųjų skyrių istorijos dažnai perrašomos ne naujų kasybos vietų, o naujo žvilgsnio į senus eksponatus dėka.

Dr. Alice Clement (kairėje) ir paleontologijos studentė Hannah Thiele Flinders universitete, Australijoje.

Ekspertų įžvalga

„Fosilijos nėra statiškas įrodymas; tai hipotezės, laukiančios peržiūros,“ sako dr. Maria López, evoliucinė paleobiologė, nesusijusi su minėtais tyrimais. „Kai vaizdavimas atskleidžia vidinę struktūrą, kurios negalėjome matyti iš paviršiaus, gali pasikeisti visos filogenetinės klasifikacijos. Ši banga keičia, kaip modeliuojame galūnių, plaučių ir kitų požymių, jungiančių žuvis su tetrapodais, kilmę.“

Šie tyrimai neužveria knygos apie Devono plaučių žuvis — jie atveria naujas jos skyrius. Kiekvienas skenavimas ir kiekviena peržiūra priartina paleontologus ne tik prie to, kas šie gyvūnai buvo, bet ir kaip greitai bei pakartotinai vyko evoliuciniai „eksperimentai“ kritiniu Žemės istorijos laikotarpiu. Kitas, atrodytų, nesuprantamas fosilijos radinys gali būti tas, kuris galutinai užpildo dar vieną spragą tilte nuo vandens iki sausumos.

Šaltinis: scitechdaily

Palikite komentarą

Komentarai