03 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Фосили на древни риби показват особеностите на гръбначните ни предци

Находки от Китай на близо 440 милиона години са на едни от първите гръбначни животни с челюсти

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 05 октомври 2022 в 00:01 15180
Екземпляри от тази бронирана челюстна риба, наречена Xiushanosteus mirabilis (на снимката), доминират в ново находище на вкаменелости, открито в Южен Китай, което датира от зората на челюстните гръбначни животни. Кредит: Heming Zhang

Новооткрита съкровищница от вкаменелости на древни риби, открита в Южен Китай, отваря прозорец към най-ранната история на челюстните гръбначни животни - група, която обхваща 99 % от всички живи гръбначни животни на Земята, включително хората.

Находището на фосили, датирано отпреди 439 милиона до 436 милиона години, включва разкриващо разнообразие от невиждани досега малки, зъбати, костни видове риби.

Разнообразието от вкаменелости на този единствен обект не само запълва очевидна празнина във фосилните записи, но и подчертава колко е странно, че такава празнина съществува, съобщават изследователи в Nature от 29 септември.

Преди това генетични анализи са посочвали този период, известен като ранен силур, като епоха на бърза диверсификация на челюстните гръбначни животни. Но зъбатите риби изглежда са оставили малко следи във фосилните записи. Вместо това, що се отнася до вкаменелостите, безчелюстните риби изглежда са доминирали под вълните по това време. А челюстните риби, които са се запазили, рядко са били костни - повечето от тях са били хрущялни - древни предци на съвременните акули и скатове.

Депозитът Чунцин (Chongqing Lagerstätte) - така палеонтолозите наричат богатата съвкупност от разнообразни видове, запазени заедно на едно място - то "фундаментално променя тази картина", пишат палеонтологът Йоу-ан Джу (You-an Zhu) от Китайската академия на науките в Пекин и колегите му в изследването. Мястото изобилства от зъбати, костни риби, особено бронирани панцерни, но има само една хрущялна риба.

Chongqing Lagerstätte, скална плоча, датирана отпреди 439 милиона до 436 милиона години, е новооткрита разнообразна съвкупност от вкаменелости, съдържаща някои от най-ранните челюстни риби. Тази плоча от находището съдържа два новоименувани вида риби - древната родственица на акулите и скатовете Shenacanthus vermiformis (1a и 1b) и бронираната челюстна риба Xiushanosteus mirabilis (2a и 2b). Кредит: Zhu et al / Nature 2022

Първите същества, които са развили гръбначен стълб, са били рибите и са го направили преди около 480 милиона години. Генетичните анализи показват, че преди около 450 милиона години тези риби са развили и челюсти, с които да се хапят една друга. Но най-ранните пълни вкаменелости на такива челюстни риби се появяват сравнително късно във фосилните записи, преди около 425 милиона години. През девонския период, който обхваща периода от преди 419 до 359 милиона години, челюстните риби са глобално явление, което дава на тази епоха името "Ерата на рибите".

Откритието подсказва също, че прародителят на двата вида челюстни риби, костните и хрущялни, може да са възникнали по-рано, отколкото се смяташе. Възможно е последният общ предшественик на съвременните челюстни гръбначни да се е появил по време на Голямото ордовишко събитие на взрив на биоразнообразието, започнало преди около 471 милиона години. Досега учените са открили само три разновидности на вкаменелости на рибни тела, датиращи от този период, всички без челюсти, без перки.

Ето и по-подробен поглед към някои от новооткритите рибешки обитатели на Chongqing Lagerstätte.

Малки, но свирепи

В находището в Чунцин са открити около 20 отделни екземпляра от малка рибка, която изследователите са нарекли Xiushanosteus mirabilis. Тези находки превръщат животното в най-разпространения вид риба в тази фосилна съвкупност.

X. mirabilis е била дълга само около 30 милиметра, но силно прилича на по-големи бронирани панцерни риби, които ще се появят в бъдеще: Имал е широк костен щит на главата и тяло, покрито с малки ромбовидни люспи.

Илюстрация на Xiushanosteus mirabilis. Запазването на вкаменелостите на Xiushanosteus mirabilis от главата до опашката (показани на рисунка) е позволило на изследователите да реконструират подробно анатомията на рибата. Кредит: Heming Zhang

Изненадващото изобилие на този вид риба в обект от ранния силурски период може да се дължи само на благоприятните условия за фосилизация - малките, деликатни кости на X. mirabilis и другите челюстни риби, открити в Чунцин, биха се запазили по-трудно, отколкото по-големите безчелюстни екземпляри от това време или по-здравите зъбати костни риби от по-късния девонски период. Но друга възможност е това място да е отклонение в своето време, което просто се е оказало популярно за панцерните.

Силно бронирана, малка акула

Два вида челюстни риби са се появили преди около 450 милиона години - и двата се срещат в обекта в Чунцин. Новото находище е забележително с разнообразието си от костни челюстни риби като X. mirabilis. Но хрущялните Shenacanthus vermiformis също са прекарали известно време в тази среда.

Shenacanthus vermiformis (показан на тази реконструкция) е малка, но бронирана хрущялна риба, открита заедно с костните си съседи в новото китайско находище на вкаменелости. Кредит: Heming Zhang

S. vermiformis е представена само от един екземпляр в Чунцин, но подобно на X. mirabilis е отлично запазена от главата до опашката. Тя също е малка, дълга само 22 милиметра. Въпреки че е имала сходен план на тялото с други хрущялни, тя се е различавала по един важен начин: Подобно на X. mirabilis, S. vermiformis е била силно бронирана, с обширни пластини по долната част на тялото и гърба.

Време на преход

Китайският обект не просто хвърля светлина върху древните челюстни риби - той предлага прозорец към еволюционния преход на особеностите на тялото от безчелюстни към челюстни видове. Едно от новооткритите безчелюстни същества, наречено Tujiaaspis vividus, се оказва тясно свързано с група челюстни риби, наречени галеаспиди (galeaspids), съобщават изследователите в отделна статия в същия брой на Nature.

Отличната запазеност на безчелюстната риба Tujiaaspis vividus (показана на тази реконструкция) предлага нови идеи за еволюцията на перките при нейните по-късни челюстни братовчеди. Кредит: Heming Zhang

Добре запазените вкаменелости на T. vividus откриват нови възможности да научим как челюстните ѝ роднини са се сдобили с перки - преход, за който досега е имало малко доказателства, пише Мат Фридман (Matt Friedman), палеонтолог от Мичиганския университет в Ан Арбър, в коментар в същия брой на Nature. Това е така, защото галеаспидите имат характерни щитове на главата, но досега учените не са имали възможност да надникнат под тези фосилизирани щитове, за да изследват скритата им анатомия.

Благодарение на тези близки роднини изследователите са успели да сглобят как двойките перки при безчелюстните риби са еволюирали поетапно, за да се превърнат в отделни гръдни и тазови перки при челюстните им братовчеди. Такива перки са предшественици на ръцете и краката при по-късните тетраподи.

Справка:

Y. Zhu et al. The oldest complete jawed vertebrates from the early Silurian of China. Nature. Vol. 609, September 29, 2022, p. 954. doi: 10.1038/s41586-022-05136-8.

Z. Gai et al. Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages. Nature. Vol. 609, September 29, 2022, p. 959. doi: 10.1038/s41586-022-04897-6.

M. Friedman. Fossils reveal the deep roots of jawed vertebrates. Nature. Vol. 609, September 29, 2022, p. 897. doi: 10.1038/d41586-022-02973-5.

Източници: Ancient fish fossils highlight the strangeness of our vertebrate ancestors, Science News


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.