Επιστήμονες από το Πανεπιστήμια του Μπρίστολ, το Universitat Pompeu Fabra της Βαρκελώνης και το University College του Λονδίνου ανακάλυψαν ότι τα τετράποδα είχαν πιο περίπλοκες συνδέσεις μεταξύ των οστών του κρανίου τους από τα ψάρια, εξετάζοντας απολιθώματα κρανίων ζώων από τη μετάβαση από ένα υδάτινο σε ένα χερσαίο περιβάλλον. Και αυτές οι τροποποιήσεις στην ανατομία του κρανίου εμπόδισαν την εξέλιξη των κρανίων τετραπόδων αντί να ενθαρρύνουν την ποικιλία της ζωής στη στεριά.
Τα τετράποδα εξελίχθηκαν από ψάρια και ήταν τα πρώτα χερσαία ζώα με άκρα και άκρα, οι πρόγονοι όλων, από τα αμφίβια μέχρι τους ανθρώπους.
Για να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα κρανία μεταβλήθηκαν καθώς εξελίχθηκαν τα τετράποδα, οι επιστήμονες έχουν ποσοτικοποιήσει τις ανατομίες των οστών του κρανίου σε περισσότερα από 100 σωζόμενα και εξαφανισμένα πλάσματα.
Ο επικεφαλής συγγραφέας James Rawson της Σχολής Επιστημών της Γης του Μπρίστολ είπε: «Τα τετράποδα κρανία έχουν γενικά λιγότερα οστά κρανίου από τους προγόνους των ψαριών τους, αλλά απλά μετρώντας τον αριθμό των οστών χάνονται ορισμένα σημαντικά δεδομένα. Χρησιμοποιήσαμε μια τεχνική που ονομάζεται ανάλυση δικτύου, όπου η διάταξη των οστών του κρανίου –με ποια οστά συνδέονται– καταγράφεται εκτός από τον αριθμό των οστών».
Ο συγγραφέας Δρ Borja Esteve-Altava, ειδικός σε αυτή την τεχνική, είπε: «Παραδοσιακά, η έρευνα ανατομίας ήταν κυρίως περιγραφική ή ποιοτική. Η ανάλυση δικτύου παρέχει ένα υγιές μαθηματικό πλαίσιο για την ποσοτικοποίηση των ανατομικών σχέσεων μεταξύ των οστών: ένα είδος δεδομένων που συχνά παραβλέπεται στις περισσότερες μελέτες για τη μορφολογική εξέλιξη».
Οι επιστήμονες σημείωσαν, «Τα τετράποδα που έχουν λιγότερα οστά κρανίου από τα ψάρια έκαναν την οργάνωση του κρανίου τους πιο περίπλοκη».
Ο κ. Rawson πρόσθεσε: «Μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά έχοντας λιγότερα οστά σημαίνει ότι κάθε ένα από αυτά τα οστά πρέπει να συνδεθεί με περισσότερους από τους γείτονές του, με αποτέλεσμα μια πιο περίπλοκη διάταξη. Οι σύγχρονοι βάτραχοι και σαλαμάνδρες είχαν τα πιο περίπλοκα κρανία από όλα τα ζώα που μελετήσαμε».
Τα κρανία των πρώιμων τετραπόδων ενοποιήθηκαν επίσης περισσότερο σε μια ενιαία μονάδα, ενώ οι πρόγονοί τους ψάρια είχαν κρανία κατασκευασμένα από πολλά διακριτά τμήματα.
Εξετάζοντας την ποικιλία των ανατομιών των οστών του κρανίου με την πάροδο του χρόνου, οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ότι η προέλευση των τετραπόδων συμπίπτει με μια πτώση στην ποικιλία των διατάξεων των οστών του κρανίου.
Η καθηγήτρια Emily Rayfield, ανώτερη συγγραφέας της μελέτης, είπε: «Με έκπληξη ανακαλύψαμε ότι αυτές οι αλλαγές στο κρανίο φαινόταν να περιορίζουν την εξέλιξη των τετραπόδων, αντί να προωθούν την ακτινοβολία σε νέους βιότοπους στην ξηρά. Πιστεύουμε ότι η εξέλιξη ενός λαιμού, τα γεγονότα εξαφάνισης ή μια συμφόρηση στην ανάπτυξη του κρανίου μπορεί να ευθύνονται."
κύριε Ρόσον Κατέληξε στο συμπέρασμα: «Βλέπουμε επίσης μια παρόμοια πτώση στη δομική μεταβλητότητα για τα οστά των άκρων στα πρώιμα τετράποδα, αλλά η πτώση στα άκρα συμβαίνει 10 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα. Διαφορετικοί παράγοντες επηρέαζαν την εξέλιξη του κρανίου και των άκρων στα πρώιμα τετράποδα και έχουμε πολλά περισσότερα να μάθουμε για αυτήν την κρίσιμη στιγμή της εξελικτικής μας ιστορίας».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Ο James Rawson, ο Dr. Borja Esteve-Altava, ο Dr. Laura Porro, ο Dr. Hugo Dutel και η καθηγήτρια Emily Rayfield. Η πρώιμη τετραποδική κρανιακή εξέλιξη χαρακτηρίζεται από αυξημένη πολυπλοκότητα, περιορισμό και αντιστάθμιση από την εξέλιξη του πτερυγίου. Προκαταβολές Επιστήμη. DOI: DOI: 10.1126/sciadv.adc8875
