Znanstveniki iz Univerze v Bristolu, barcelonska Universitat Pompeu Fabra in londonski University College so s preučevanjem fosilnih lobanj živali s prehoda iz vodnega v kopensko okolje odkrili, da imajo tetrapodi bolj zapletene povezave med svojimi lobanjskimi kostmi kot ribe. In te spremembe anatomije lobanje so ovirale razvoj lobanj tetrapodov, namesto da bi spodbudile raznolikost življenja na kopnem.
Tetrapodi so se razvili iz rib in so bili najzgodnejše kopenske živali z okončinami in prsti, predniki vsega, od dvoživk do človeka.
Da bi bolje razumeli, kako so se lobanje spreminjale med razvojem tetrapodov, so znanstveniki količinsko opredelili anatomijo lobanjskih kosti več kot 100 obstoječih in izumrlih bitij.
Glavni avtor James Rawson iz Bristolske šole znanosti o Zemlji je dejal: »Lobanje tetrapodov imajo na splošno manj lobanjskih kosti kot njihovi ribji predniki, a preprosto štetje števila kosti zgreši nekatere pomembne podatke. Uporabili smo tehniko, imenovano mrežna analiza, kjer je poleg števila kosti zabeležena tudi razporeditev lobanjskih kosti – katere kosti so povezane s katerimi.«
Avtor dr. Borja Esteve-Altava, strokovnjak za to tehniko, je dejal: »Tradicionalno je bilo raziskovanje anatomije večinoma deskriptivno ali kvalitativno. Mrežna analiza zagotavlja dober matematični okvir za kvantifikacijo anatomskih odnosov med kostmi: vrsta podatkov, ki jih večina študij o morfološkem razvoju pogosto spregleda.«
Znanstveniki so opozorili, "Tetrapodi, ki imajo manj lobanjskih kosti kot ribe, so naredili organizacijo njihovih lobanj bolj zapleteno."
G. Rawson je dodal: »Morda se zdi nenavadno, toda manjše število kosti pomeni, da se mora vsaka od teh kosti povezati z več sosednjimi, kar ima za posledico bolj zapleteno ureditev. Sodobne žabe in salamandri so imeli najbolj zapletene lobanje od vseh živali, ki smo jih proučevali.«
Tudi lobanje najzgodnejših tetrapodov so postale bolj strnjene v eno samo enoto, medtem ko so imeli njihovi ribji predniki lobanje iz več različnih delov.
Z opazovanjem različnih anatomij lobanjskih kosti skozi čas so znanstveniki odkrili tudi, da izvor tetrapodov sovpada z zmanjšanjem raznolikosti razporeditve lobanjskih kosti.
Profesorica Emily Rayfield, višja avtorica študije, je dejala: »Presenečeni smo bili, ko smo ugotovili, da te spremembe na lobanji omejujejo razvoj tetrapodov, namesto da bi spodbujale sevanje v nove habitate na kopnem. Menimo, da so lahko odgovorni razvoj vratu, dogodki izumrtja ali ozko grlo v razvoju lobanje.«
G. Rawson sklenjene: »Vidimo tudi podoben padec strukturne variabilnosti kosti okončin pri zgodnjih tetrapodih, vendar se padec okončin zgodi 10 milijonov let prej. Različni dejavniki so vplivali na evolucijo lobanje in okončin pri zgodnjih štirinožcih in toliko več se moramo naučiti o tem ključnem času v naši evolucijski zgodovini.«
Referenca dnevnika:
- James Rawson, dr. Borja Esteve-Altava, dr. Laura Porro, dr. Hugo Dutel in profesorica Emily Rayfield. Za zgodnjo lobanjsko evolucijo tetrapoda je značilna povečana kompleksnost, omejitev in odmik od evolucije plavuti in okončin. Znanost Predplačila. DOI: DOI: 10.1126/sciadv.adc8875
