Naukowcy odkryli 380-milionowe serce – najstarsze, jakie kiedykolwiek odnaleziono – wraz z oddzielnym skamieniałym żołądkiem, jelitami i wątrobą u starożytnej ryby z szczękami, rzucając nowe światło na ewolucję naszych własnych ciał.
Nowe badania, opublikowane dzisiaj w Science, wykazały, że położenie organów w ciele artrodyrów – wymarłej klasy ryb pancernych, które kwitły w okresie dewonu od 419,2 mln lat temu do 358,9 mln lat temu – jest podobne do nowoczesna anatomia rekina, oferująca ważne nowe wskazówki ewolucyjne.
Główny badacz John Curtin Distinguished Professor Kate Trinajstic z Curtin’s School of Molecular and Life Sciences i Western Australian Museum powiedział, że odkrycie było niezwykłe, biorąc pod uwagę, że tkanki miękkie pradawnych gatunków były rzadko zachowywane, a jeszcze rzadziej można było znaleźć zachowanie 3D.
„Jako paleontolog, który od ponad 20 lat bada skamieniałości, byłem naprawdę zdumiony, gdy znalazłem trójwymiarowe i pięknie zachowane serce u 380-milionowego przodka” – powiedział profesor Trinajstic.
„Ewolucja jest często postrzegana jako seria małych kroków, ale te starożytne skamieliny sugerują, że nastąpił większy skok między kręgowcami bez szczęki i szczękami. Te ryby dosłownie mają serca w pysku i pod skrzelami – tak jak dzisiejsze rekiny”.
Niniejsze badanie przedstawia – po raz pierwszy – model 3D złożonego serca w kształcie litery S w artrodyrze, który składa się z dwóch komór z mniejszą komorą umieszczoną na górze.
Profesor Trinajstic powiedział, że cechy te są zaawansowane u tak wczesnych kręgowców, co daje unikalny wgląd w to, jak region głowy i szyi zaczął się zmieniać, aby pomieścić szczęki, co jest krytycznym etapem ewolucji naszego własnego ciała.
„Po raz pierwszy możemy zobaczyć wszystkie organy razem u prymitywnej ryby szczękowej i byliśmy szczególnie zaskoczeni, gdy dowiedzieliśmy się, że nie różnią się one tak bardzo od nas” – powiedział profesor Trinajstic.
„Jednak była jedna krytyczna różnica – wątroba była duża i umożliwiała rybom utrzymanie pływalności, tak jak dzisiejsze rekiny. Niektóre z dzisiejszych ryb kostnych, takich jak lungfish i birchers, mają płuca, które wyewoluowały z pęcherza pławnego, ale ważne było, że my nie znaleźliśmy dowodów na obecność płuc u żadnej z wymarłych ryb pancernych, które zbadaliśmy, co sugeruje, że ewoluowały one niezależnie u ryb kostnych w późniejszym czasie”.
Formacja Gogo w regionie Kimberley w Australii Zachodniej, gdzie zbierano skamieliny, była pierwotnie dużą rafą.
Korzystając z pomocy naukowców z Australian Nuclear Science and Technology Organization w Sydney oraz European Synchrotron Radiation Facility we Francji, badacze wykorzystali wiązki neutronów i synchrotronowe promienie rentgenowskie do zeskanowania okazów, wciąż osadzonych w konkrecjach wapiennych i skonstruowanych trójwymiarowo. obrazy tkanek miękkich w ich wnętrzu w oparciu o różne gęstości minerałów zdeponowanych przez bakterie i otaczającą macierz skalną.
To nowe odkrycie zmineralizowanych organów, w połączeniu z wcześniejszymi znaleziskami mięśni i embrionów, sprawia, że artrodydy Gogo są najpełniej poznanymi kręgowcami macierzystymi ze szczękami i wyjaśnia ewolucyjne przejście na linii do żywych kręgowców szczękowych, w tym ssaków i ludzi.
Współautor, profesor John Long z Flinders University, powiedział: „Te nowe odkrycia narządów miękkich u tych starożytnych ryb są naprawdę marzeniem paleontologów, ponieważ bez wątpienia te skamieliny są najlepiej zachowane na świecie w tym wieku. pokazują wartość skamielin Gogo dla zrozumienia wielkich kroków w naszej odległej ewolucji. Gogo dał nam światowe pierwszeństwo, od początków seksu do najstarszego serca kręgowca, a obecnie jest jednym z najważniejszych skamieniałości na świecie. gdy miejsce to było poważnie rozważane pod kątem statusu światowego dziedzictwa”.
Współautor, profesor Per Ahlberg z Uniwersytetu w Uppsali, powiedział: „To, co jest naprawdę wyjątkowe w rybach Gogo, to to, że ich tkanki miękkie są zachowane w trzech wymiarach. Większość przypadków zachowania tkanek miękkich znajduje się w spłaszczonych skamielinach, w których niewiele więcej niż plama na skale. Mamy też szczęście, że nowoczesne techniki skanowania pozwalają nam badać te delikatne tkanki miękkie bez ich niszczenia. Kilkadziesiąt lat temu projekt byłby niemożliwy”.
Badania prowadzone przez Curtina były wynikiem współpracy z Uniwersytetem Flinders, Muzeum Australii Zachodniej, Europejskim Zakładem Promieniowania Synchrotronowego we Francji, reaktorem jądrowym Australijskiej Organizacji Nauki i Technologii Jądrowej, Uniwersytetem w Uppsali, Australijskim Instytutem Medycyny Regeneracyjnej Uniwersytetu Monash oraz Muzeum Australii Południowej.