439 milyon yıllık fosil dişler, evrimle ilgili uzun süredir devam eden görüşleri alt üst ediyor

Bir diş protezinin lingual yönüne göre hacimsel rekonstrüksiyonu (toplam Qianodus Dupis). Numune 2 mm’den biraz daha uzun. Kredi bilgileri: Chu ve ark.

Nadir bulunan Çin fosil dişleri, bilim adamlarının omurgalıların evrimi hakkındaki inançlarını değiştirdi.

Uluslararası bir bilim adamları ekibi, 439 milyon yıl öncesine ait dişli balık kalıntılarını keşfetti; bu, kondrichthyanların (köpekbalıkları ve vatozlar) ve kemikçiklerin (ışın ve lob yüzgeçli balıklar) atalarının önceden düşünülenden çok daha erken ortaya çıktığını gösteriyor.

Sonuçlar yakın zamanda prestijli dergide yayınlandı. öfkeli doğa.

Güney Çin’in Guizhou Eyaletindeki uzak bir bölge, antik Silüriye döneminden (yaklaşık 445 ila 420 milyon yıl önce) ilkel çeneli omurgalıların yeni bir türüne (Qianodus doubleis) ait olduğu belirlenen tek dişler de dahil olmak üzere dikkate değer fosil keşifleri sağladı. Adını günümüz Guizhou’nun eski adından alan Qianodus, hayvanın yaşamı boyunca yerleştirilmiş birkaç nesil diş taşıyan olağandışı salyangoz benzeri diş elemanlarına sahipti.

Yüzen bir Qianodus doubleis’in yeniden inşası. Kredi bilgileri: IVPP

Bölgede bulunan en nadir fosillerden biri, Qianodus’un diş spiroketleri (veya zefitleri) idi. Nadiren 2,5 mm’yi aşan küçük boyutu nedeniyle, görünür ışık ve X-ışınları kullanılarak büyütme altında incelenmesi gerekiyordu.

Kırıntıların dikkate değer bir özelliği, yastıkların tabanından yükseltilmiş bir orta alana yerleştirilmiş bir çift diş sırasına sahip olmalarıydı. Bu sözde süt dişleri, içteki (lingual) solucana yaklaştıkça kademeli bir büyüme gösterirler. Qianodus çiçeklerini diğer omurgalıların çiçeklerinden ayıran şey, iki sıra süt dişi arasındaki belirgin uzaklıktır. Fosil türlerinin diş pedlerinde daha önce tespit edilmemiş olsa da, birçok modern köpek balığının dişlerinde de benzer bir proksimal diş sıraları düzeni mevcuttur.

Yan görünümde diş dönüş uzunluğu boyunca varsayımsal kesit (kapsamlı tip Qianodus Duplicis). Numune 2 mm’den uzun. Kredi bilgileri: Chu ve ark.

Keşif, sözde “balık çağı”ndan (420 ila 460 milyon yıl önce) bilinen çeneli omurgalı gruplarının aslında yaklaşık 20 milyon yıl önce ortaya çıktığını gösteriyor.

Qujing Normal Üniversitesi’nden Li Qiang, “Qianodus bize omurgalı evriminin bu kritik erken döneminden dişlerin ve uzatma çenelerinin ilk somut kanıtını sağlıyor” dedi.

Modern köpekbalıklarının sürekli dökülen dişlerinin aksine, araştırmacılar Qianodus diş pedlerinin ağızda kaldığına ve hayvan büyüdükçe boyutlarının arttığına inanıyor. Bu açıklama, gelişim sırasında çene boyutunda devam eden artışa bir yanıt olarak yedek dişlerin kademeli olarak genişlemesini ve çene tabanının genişlemesini açıklar.

Araştırmacılar için, kabarcık büyümesini yeniden yapılandırmanın anahtarı, önemli ölçüde daha küçük boyutları ve daha az dişleri ile kolayca tanımlanabilen, oluşumun erken bir aşamasında iki örnekti. En çok sayıdaki olgun kabarcıklarla yapılan bir karşılaştırma, paleontologlara erken dönem omurgalı dişlerinin evrimsel mekaniğine dair nadir bir kavrayış sağladı. Bu gözlemler, ilk olarak süt dişlerinin oluştuğunu, lateral (ilave) dişlerin eklenmesinin ise evrimde daha sonra meydana geldiğini göstermektedir.

yeniden inşa etmek Qianodus kopyası, İlkel çeneli omurgalılar. Kredi bilgileri: Zhang Heming

Çalışmanın baş yazarı Plamen Andreev, “Ayırt edici özelliklerine rağmen, diş kadranları soyu tükenmiş birçok kıkırdaklı ve osteoklast soyunda rapor edilmiştir” dedi. “İlk kıkırdaklardan bazıları dişlerini tamamen yakın aralıklı dişlerden bile yaptı.”

Araştırmacılar bunun Qianodus için de geçerli olduğunu iddia ediyor. Bu sonuca, bir parçacık hızlandırıcıdan gelen yüksek enerjili X-ışınlarını kullanan bir CT tarama işlemi olan yeni bir senkrotron radyasyon türünden gelen küçük baloncukları (1-2 mm uzunluğunda) inceledikten sonra geldiler.

Omurgalı Paleontoloji ve Paleoantropoloji Enstitüsü’nden Profesör Chu Min Çin Bilimler Akademisi.

Bu gözlemler, Qianodus’u soyu tükenmiş sarmal tabanlı dişli kondrichthyan gruplarının yakın bir akrabası olarak tanımlayan bir filogenetik ağaç tarafından desteklenmektedir.

Profesör ZHU, “Çeneli omurgalıların ana gruplarının kökeni için değiştirilmiş zaman çizelgemiz, ilk çeşitlenmelerinin Silüriyen döneminde meydana geldiği görüşüyle ​​tutarlıdır.” Dedi.

Qianodus’un keşfi, önceden düşünülenden on milyonlarca yıl daha yaşlı, dişli, köpekbalığına benzer omurgalıların somut kanıtlarını sağlıyor. Çalışmada sunulan genetik analiz, Qianodus’u bir kondrichthyan ilkel hayvanı olarak tanımlar; bu, çeneli balıkların Alt Silüriyen’de zaten oldukça çeşitli olduğu ve çenesiz omurgalı atalarının soylarında iskelet mineralizasyonunun evriminden kısa bir süre sonra ortaya çıktığı anlamına gelir.

Çalışmanın ortak yazarı Evan Sansom şunları söyledi: Birmingham Üniversitesi.

Referans: Plamen S. Andreev ve Evan J. öfkeli doğa.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05166-2