دانشمندان از دانشگاه های بریستولدانشگاه پومپئو فابرا در بارسلون و کالج دانشگاهی لندن با بررسی فسیل‌های جمجمه‌های جانوران از انتقال از یک محیط آبی به یک محیط خشکی کشف کردند که چهارپایان پیوندهای پیچیده‌تری بین استخوان‌های جمجمه‌شان نسبت به ماهی‌ها دارند. و این تغییرات در آناتومی جمجمه به جای تشویق تنوع زندگی در خشکی، مانع از تکامل جمجمه های چهارپایان شد.
چهارپایان از ماهی تکامل یافتند و اولین جانوران خشکی با اندام و انگشتان بودند، اجداد همه چیز از دوزیستان گرفته تا انسان.
برای درک بهتر اینکه چگونه جمجمه ها با تکامل چهارپایان تغییر می کنند، دانشمندان آناتومی استخوان های جمجمه را در بیش از 100 موجود موجود و منقرض شده اندازه گیری کرده اند.
نویسنده اصلی جیمز راوسون از دانشکده علوم زمین بریستول گفت: جمجمه‌های چهارپایان معمولاً استخوان‌های جمجمه کمتری نسبت به اجداد ماهی‌های خود دارند، اما صرفاً شمارش تعداد استخوان‌ها برخی از داده‌های مهم را از دست می‌دهد. ما از تکنیکی به نام تجزیه و تحلیل شبکه استفاده کردیم، که در آن آرایش استخوان‌های جمجمه – که استخوان‌ها به آنها متصل می‌شوند – علاوه بر شماره استخوان ثبت می‌شود.
نویسنده دکتر بورجا استیو آلتاوا، متخصص در این تکنیک، گفت: به طور سنتی، تحقیقات آناتومی عمدتاً توصیفی یا کیفی بوده است. تجزیه و تحلیل شبکه یک چارچوب ریاضی مناسب برای تعیین کمیت روابط آناتومیکی بین استخوان ها ارائه می دهد: نوعی از داده ها که اغلب در بیشتر مطالعات در مورد تکامل مورفولوژیکی نادیده گرفته می شوند.
دانشمندان خاطرنشان کردند، چهارپایانی که استخوان‌های جمجمه کمتری نسبت به ماهی دارند، سازماندهی جمجمه‌شان را پیچیده‌تر کرده است.»
آقای راسون افزود: ممکن است عجیب به نظر برسد، اما داشتن استخوان‌های کمتر به این معنی است که هر یک از آن استخوان‌ها باید با تعداد بیشتری از همسایگان خود ارتباط برقرار کنند و در نتیجه آرایش پیچیده‌تری ایجاد می‌شود. قورباغه‌ها و سمندرهای مدرن پیچیده‌ترین جمجمه‌ها را در بین تمام حیواناتی که ما مطالعه کردیم داشتند.
جمجمه‌های اولیه‌ترین چهارپایان نیز بیشتر در یک واحد واحد قرار گرفتند، در حالی که اجداد ماهی‌های آنها جمجمه‌هایی از چندین بخش مجزا داشتند.
با بررسی انواع آناتومی استخوان جمجمه در طول زمان، دانشمندان همچنین دریافتند که منشا چهارپایان همزمان با کاهش تنوع آرایش استخوان جمجمه است.
پروفسور امیلی ریفیلد، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: ما شگفت زده شدیم که متوجه شدیم این تغییرات در جمجمه به‌نظر می‌رسد که تکامل چهارپایان را محدود می‌کند، نه اینکه تشعشعات را به زیستگاه‌های جدید در خشکی افزایش دهد. ما فکر می‌کنیم که تکامل گردن، رویدادهای انقراض یا گلوگاه در رشد جمجمه ممکن است عامل این امر باشد.»
آقای راسون به این نتیجه رسیدند: ما همچنین شاهد کاهش مشابهی در تنوع ساختاری استخوان‌های اندام در چهارپایان اولیه هستیم، اما این افت در اندام‌ها 10 میلیون سال قبل اتفاق می‌افتد. عوامل مختلفی بر تکامل جمجمه و اندام در چهارپایان اولیه تأثیر می‌گذارد، و ما چیزهای بیشتری در مورد این زمان حیاتی در تاریخ تکامل خود داریم.
مرجع مجله:
- جیمز راوسون، دکتر بورجا استیو آلتاوا، دکتر لورا پوررو، دکتر هوگو دوتل و پروفسور امیلی ریفیلد. تکامل جمجمه چهارپایان اولیه با افزایش پیچیدگی، محدودیت، و جبران از تکامل اندام باله مشخص می شود. با پیشرفتهای علمی. DOI: DOI: 10.1126/sciadv.adc8875
