"کوسه" ۴۳۹ میلیون ساله دانشمندان را مجبور به بازنگری در جدول زمانی تکامل کرد+عکس

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، شکارچیان اوج اقیانوس اغلب به صورت کوسه‌های زنده نشان داده می‌شوند. دیرینه شناسان توانسته اند بقایای اجداد باستانی را که از دوران پالئوزوئیک که قدمت آن به صد‌ها میلیون سال پیش بازمی گردد، پیدا کنند. این «کوسه‌های» باستانی که اغلب به آن‌ها آکانتودیان گفته می‌شود، با خار پوشیده شده بودند. برخلاف کوسه‌های مدرن، آن‌ها زره استخوانی را در اطراف باله‌های جفت خود تکامل دادند.

دانشمندان از سن یک گونه تازه کشف شده آکانتودی از چین شوکه شدند. این کشف قدیمی‌ترین ماهی فک‌دار است و حدود ۱۵ میلیون سال قبل از اولین فسیل‌های بدن آکانتودی است.

بازسازی زندگی فانجینگشانیا نوواتا

فانجینگشانیا که از هزاران قطعه کوچک اسکلتی بازسازی شده است، نام آن از سایت معروف میراث جهانی یونسکو فانجینگشان گرفته شده است. پرتو‌ها و ماهی پرتو استخوانی و باله دار.

بررسی فانجینگشانیا توسط تیمی از محققان آکادمی علوم چین، دانشگاه عادی کوجینگ و دانشگاه بیرمنگام نشان داد که این گونه از نظر تشریحی نزدیک به گروه‌هایی از «کوسه‌های خاردار» منقرض شده است که در مجموع به عنوان آکانتودیان شناخته می‌شوند. برخلاف کوسه‌های امروزی، آکانتودی‌ها دارای استخوان‌سازی پوست ناحیه شانه هستند که به‌طور ابتدایی در ماهی‌های فک‌دار رخ می‌دهد.

بازسازی فانجینگشانیا نوواتا در اقیانوس

بقایای فسیلی فانجینگشانیا در نمونه‌های بستر استخوان سازند رونگشی در شهرستان شیچیان، استان گوئیژو، چین کشف شد.

این اکتشافات شواهد قابل تاییدی را ارائه می‌کنند که نشان می‌دهد گروه‌های اصلی مهره‌داران ده‌ها میلیون سال قبل از شروع ۴۲۰ میلیون ساله به اصطلاح «عصر ماهی‌ها» شروع به تنوع‌بخشی کردند.

دانشمندان ویژگی‌هایی را کشف کردند که فانجینگشانیا را از همه مهره داران شناخته شده دیگر متمایز می‌کند. دارای خار‌های سینه ای، پیش سینه‌ای و پیش لگنی است که به صورت یک واحد با صفحات کمربند شانه‌ای پوستی با هم ترکیب می‌شوند. علاوه بر این، مشخص شد که بخش‌های شکمی و جانبی صفحات شانه تا لبه خلفی خار‌های باله سینه‌ای گسترش می‌یابند.

این گونه دارای فلس‌های تنه متمایز است و تاج‌های این فلس‌ها از ردیفی از عناصر دندان مانند (ادنتودها) تشکیل شده است که با برجستگی‌های گره‌ای نامنظم تزئین شده اند. به طور عجیبی، رشد عاج در فلس‌ها ثبت می‌شود، اما در سایر قسمت‌های اسکلت پوستی، مانند خار‌های باله، ثبت نمی‌شود.

نمایی جایگزین از فانجینگشانیا نوواتا

پروفسور ژو مین از موسسه دیرینه شناسی مهره داران و دیرینه انسان شناسی (IVPP) آکادمی علوم چین گفت: این قدیمی‌ترین ماهی فک دار با آناتومی شناخته شده است. داده‌های جدید به ما این امکان را می‌دهد تا فانجینگ‌شانیا را در درخت فیلوژنتیک مهره‌داران اولیه قرار دهیم و اطلاعات بسیار مورد نیاز را در مورد مراحل تکاملی که منجر به منشأ سازگاری‌های مهم مهره‌داران مانند فک‌ها، سیستم‌های حسی و زائده‌های زوجی می‌شود، به‌دست آوریم.

از همان ابتدا، برای دانشمندان روشن بود که کمربند شانه‌ای فانجینگشانیا، با مجموعه‌ای از خار‌های باله، کلید تعیین موقعیت گونه جدید در درخت تکاملی مهره داران اولیه است. آن‌ها دریافتند که گروهی از آکانتودیان‌ها، که به عنوان climatiids شناخته می‌شوند، دارای کامل ستون فقرات شانه‌ای هستند که در فانجینگشانیا شناسایی شده‌اند. علاوه بر این، بر خلاف رشد طبیعی صفحه پوستی، استخوان‌بندی سینه‌ای فانجینگ‌شانیا و اقلیم‌ها با فلس‌های تنه اصلاح‌شده ترکیب می‌شوند. این به عنوان یک تخصص از وضعیت اولیه مهره داران آرواره‌ای است که در آن صفحات استخوانی از یک مرکز استخوان سازی منفرد رشد می‌کنند.

تکه‌ای از اسکلت پوستی سینه‌ای (بخشی از ستون فقرات سینه‌ای که به صفحه کمربند شانه ادغام شده است) از Fanjingshania renovata در نمای شکمی نشان داده شده است.

به طور غیرمنتظره، استخوان‌های فسیلی فانجینگشانیا شواهدی از جذب و بازسازی گسترده را نشان می‌دهد که معمولاً با رشد اسکلتی در ماهی‌های استخوانی، از جمله انسان، مرتبط است.

دکتر پلامن آندریف، سرپرست تیم تحقیق از دانشگاه عادی کوجینگ، می‌گوید: این سطح از اصلاح بافت سخت در کندریشتیان، گروهی که شامل ماهی‌های غضروفی مدرن و اجداد منقرض شده آن‌ها است، بی سابقه است. این در مورد انعطاف پذیری رشدی بیشتر از آنچه در حال حاضر قابل درک است صحبت می‌کند اسکلت معدنی در شروع تنوع ماهی فک دار.

ویژگی‌های جذب فانجینگشانیا در فلس‌های تنه ایزوله که شواهدی از ریزش دندان مانند عناصر تاج و برداشتن استخوان پوستی از پایه فلس را نشان می‌دهد، آشکارتر است. نمونه‌های برش نازک و برش‌های توموگرافی نشان می‌دهد که این مرحله جذبی با رسوب عناصر تاج جایگزین دنبال می‌شود.

با کمال تعجب، نزدیک‌ترین نمونه‌های این بازسازی اسکلتی در دندان‌های دندانی و پوستی (دنتیکول) ماهی‌های استخوانی منقرض شده و زنده یافت می‌شود. با این حال، در فانجینگشانیا، مانند ماهی‌های استخوانی، جذب دندان‌ها یا دنتیکول‌های منفرد را هدف قرار نداد، بلکه ناحیه‌ای را که شامل دنتیکول‌های چندگانه بود، حذف کرد. این مکانیسم جایگزینی عجیب و غریب بیشتر شبیه ترمیم اسکلتی است تا جایگزینی معمولی دندان، دنتیکل مهره داران فک دار.

یک فرضیه فیلوژنتیک برای فانجینگشانیا که از یک ماتریس عددی مشتق شده از کاراکتر‌های قابل مشاهده استفاده می‌کند، فرضیه اولیه محققان را تأیید کرد که این گونه نشان دهنده شاخه تکاملی اولیه کندریشتیان‌های اولیه است. این نتایج پیامد‌های عمیقی برای درک ما از زمان پیدایش ماهی فک‌دار دارند، زیرا با تخمین‌های ساعت مورفولوژیکی برای سن جد مشترک ماهی‌های غضروفی و ​​استخوانی مطابقت دارند و قدمت آن را به حدود ۴۵۵ میلیون سال پیش، در دوره‌ای به نام اردویسین می‌شناسند.

این نتایج به ما می‌گوید که فقدان بقایای بلامنازع ماهی فک‌دار در سن اردویسین را می‌توان با نمونه‌برداری کمتر از توالی‌های رسوبی با قدمت قابل مقایسه توضیح داد. آن‌ها همچنین به یک سوگیری قوی در حفظ دندان ها، فک‌ها و فسیل‌های مهره داران مفصلی در طبقات همسن با فانجینگشانیا اشاره می‌کنند.

کشف جدید مدل‌های موجود تکامل مهره‌داران را با متراکم کردن بازه زمانی پیدایش ماهی‌های آرواره‌دار از نزدیک‌ترین اجداد بدون آرواره‌شان زیر سؤال می‌برد. 

دکتر ایوان جی. سانسوم از دانشگاه بیرمنگام گفت: این تأثیر عمیقی بر نحوه ارزیابی نرخ تکامل در مهره‌داران اولیه و رابطه بین تغییرات مورفولوژیکی و مولکولی در این گروه‌ها خواهد داشت.