Фосилни зуби стари 439 милиона година мењају дугогодишње погледе на еволуцију

Ретки кинески фосилни зуби променили су уверења научника о еволуцији кичмењака.

Међународни тим научника открио је остатке зубасте рибе старе 439 милиона година, што указује на то да су преци хондрихтијана (ајкуле и раже) и коштица (рага и режњева пераја риба) настали много раније него што се мислило.

Резултати су недавно објављени у престижном часопису темпер натуре.

Удаљено место у јужној кинеској провинцији Гуиџоу донело је изузетна открића фосила, укључујући усамљене зубе идентификоване као припаднике нове врсте (Кианодус доублеис) примитивних чељусти кичмењака из древног силурског периода (пре око 445 до 420 милиона година). Кианодус, назван по древном имену данашњег Гуизхоуа, имао је необичне зубне елементе налик пужевима који су носили неколико генерација зуба који су убачени током живота животиње.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=1ВОн8г8РГБА
Реконструкција пливачког Кианодус доублеис. Кредит: ИВПП

Један од најређих фосила пронађених на том месту биле су зубне спирохете (или зефити) Кианодуса. Због мале величине, која ретко прелази 2,5 мм, морала је да се проучава под увећањем помоћу видљиве светлости и рендгенских зрака.

Значајна карактеристика мрвица била је то што су имали пар редова зуба постављених у уздигнутом средњем делу од основе јастучића. Ови такозвани примарни зуби показују постепени раст у величини како се приближавају унутрашњем (језичном) црву. Карактеристичан помак између два реда примарних зуба је оно што разликује цветове Кианодуса од цветова других кичмењака. Иако раније није откривен у зубним јастучићима фосилних врста, сличан распоред проксималних зубних редова присутан је и у зубима многих модерних ајкула.

Хипотетички пресек по дужини окретног зуба у погледу са стране (свеобухватан тип Кианодус Дуплицис). Узорак је дужи од 2 мм. Заслуге: Цху ет ал.

Откриће указује да су познате групе чељусти кичмењака из такозваног „рибљег доба“ (пре 420 до 460 милиона година) заправо настале пре око 20 милиона година.

„Кианодус нам пружа прве конкретне доказе о зубима и продуженим вилицама из овог критичног раног периода еволуције кичмењака“, рекао је Ли Кианг са Кујинг Нормал Университи.

За разлику од зуба савремених ајкула који стално испадају, истраживачи верују да су јастучићи за зубе Кианодуса остали у устима и повећавали се како је животиња расла. Ово објашњење објашњава постепено повећање заменских зуба и проширење базе вилице као одговор на континуирано повећање величине вилице током развоја.

За истраживаче, кључ за реконструкцију раста мехурића била су два узорка у раној фази формирања, која се лако могу идентификовати по значајно мањим величинама и мањем броју зуба. Поређење са најбројнијим зрелим мехурићима пружило је палеонтолозима ретки увид у еволуциону механику раних зуба кичмењака. Ова запажања указују да су примарни зуби били први који су се формирали, док се додавање бочних (додатних) зуба догодило касније у еволуцији.

Ребуилдинг Кианодус дупис, Примитивни чељусти кичмењаци. Кредит: Зханг Хеминг

„Упркос њиховим карактеристичним карактеристикама, дентални бројчаници су пријављени у многим изумрлим линијама хрскавичних и остеокласта“, рекао је Пламен Андреев, водећи аутор студије. „Неке од раних хрскавица су чак изградиле своје зубе у потпуности од блиско распоређених зубаца.

Истраживачи тврде да је то био случај и са Кианодусом. До овог закључка су дошли након што су испитали сићушне мехуриће (дужине 1-2 мм) из нове врсте синхротронског зрачења – процеса ЦТ скенирања који користи високоенергетске рендгенске зраке из акцелератора честица.

Професор Цху Мин са Института за палеонтологију и палеоантропологију кичмењака у Кинеска академија наука.

Ова запажања су подржана филогенетским стаблом које идентификује Кианодуса као блиског рођака изумрлих група зупчастих хондрихтијана са вијугама.

„Наша модификована временска линија за порекло главних група чељусти кичмењака је у складу са ставом да се њихова почетна диверсификација догодила у раном силуријском периоду“, рекао је професор ЗХУ.

Откриће Кианодуса пружа конкретне доказе о зубатим кичмењацима сличним ајкулама десетинама милиона година старијим него што се раније мислило. Генетска анализа представљена у студији дефинише Кианодуса као примитивну животињу хондрихтијана, што значи да су рибе са чељустима већ биле прилично разнолике у доњем силуру и појавиле су се убрзо након еволуције минерализације скелета у лозама предака кичмењака без чељусти.

Еван Сансом, коаутор студије, рекао је: Универзитет у Бирмингему.

Референца: „Најстарији гнатостомни зуби“ Пламена С. Андреева и Евана Ј. темпер натуре.
ДОИ: 10.1038 / с41586-022-05166-2