นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยบริสตอล, Universitat Pompeu Fabra แห่งบาร์เซโลนา และ University College แห่งลอนดอน ค้นพบว่า tetrapods มีความเชื่อมโยงที่ซับซ้อนระหว่างกระดูกกะโหลกศีรษะมากกว่าปลา โดยการตรวจสอบกะโหลกฟอสซิลของสัตว์จากการเปลี่ยนจากสภาพแวดล้อมทางน้ำไปสู่สภาพแวดล้อมบนบก และการปรับเปลี่ยนกายวิภาคของกะโหลกศีรษะเหล่านี้ขัดขวางวิวัฒนาการของกะโหลกศีรษะ tetrapod แทนที่จะสนับสนุนความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนบก
Tetrapods วิวัฒนาการมาจากปลาและเป็นสัตว์บกที่เก่าแก่ที่สุดที่มีแขนขาและตัวเลข ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของทุกสิ่งตั้งแต่สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำไปจนถึงมนุษย์
เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่ากะโหลกศีรษะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อวิวัฒนาการของสัตว์สี่ขา นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจวัดลักษณะทางกายวิภาคของกระดูกกะโหลกศีรษะในสิ่งมีชีวิตที่ยังหลงเหลือและสูญพันธุ์ไปแล้วกว่า 100 ชนิด
ผู้เขียนนำ James Rawson จาก School of Earth Sciences ของ Bristol กล่าวว่า: “โดยทั่วไปแล้วกะโหลก Tetrapod จะมีกระดูกกะโหลกศีรษะน้อยกว่าบรรพบุรุษของปลา แต่การนับจำนวนกระดูกกลับพลาดข้อมูลสำคัญบางประการไป เราใช้เทคนิคที่เรียกว่าการวิเคราะห์แบบเครือข่าย โดยมีการบันทึกการจัดเรียงกระดูกกะโหลกศีรษะ (ซึ่งกระดูกเชื่อมต่อกับกระดูกชิ้นนั้น) ไว้นอกเหนือจากจำนวนกระดูก”
ผู้เขียน ดร. Borja Esteve-Altava ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคนี้กล่าวว่า: “เดิมที การวิจัยด้านกายวิภาคศาสตร์ส่วนใหญ่เป็นการวิจัยเชิงพรรณนาหรือเชิงคุณภาพ การวิเคราะห์แบบเครือข่ายให้กรอบทางคณิตศาสตร์ที่ดีในการหาปริมาณความสัมพันธ์ทางกายวิภาคระหว่างกระดูก ซึ่งเป็นข้อมูลประเภทหนึ่งที่มักถูกมองข้ามในการศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวกับวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยา”
นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่า “สัตว์สี่ขาที่มีกระดูกกะโหลกศีรษะน้อยกว่าปลาทำให้การจัดโครงสร้างกะโหลกศีรษะมีความซับซ้อนมากขึ้น”
นายรอว์สันกล่าวเสริมว่า “อาจดูแปลก แต่การมีกระดูกน้อยลงหมายความว่ากระดูกแต่ละชิ้นจะต้องเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านมากขึ้น ส่งผลให้เกิดการจัดเรียงที่ซับซ้อนมากขึ้น กบและซาลาแมนเดอร์สมัยใหม่มีกะโหลกที่ซับซ้อนที่สุดในบรรดาสัตว์ทั้งหมดที่เราศึกษา”
กะโหลกของสัตว์เตตราพอดในยุคแรกๆ ก็รวมตัวกันเป็นหน่วยเดียวมากขึ้น ในขณะที่บรรพบุรุษปลาของพวกมันมีกะโหลกที่ประกอบด้วยหลายส่วนที่แตกต่างกัน
เมื่อพิจารณาถึงลักษณะทางกายวิภาคของกระดูกกะโหลกศีรษะที่หลากหลายในช่วงเวลาหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบว่าต้นกำเนิดของสัตว์เตตราพอดเกิดขึ้นพร้อมกับการจัดเรียงกระดูกกะโหลกศีรษะที่หลากหลายลดลง
ศาสตราจารย์เอมิลี่ เรย์ฟิลด์ ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าวว่า: “เราประหลาดใจที่พบว่าการเปลี่ยนแปลงในกะโหลกศีรษะดูเหมือนจะจำกัดวิวัฒนาการของสัตว์สี่ขา แทนที่จะส่งเสริมการแผ่รังสีไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยใหม่บนบก เราคิดว่าวิวัฒนาการของคอ เหตุการณ์การสูญพันธุ์ หรือคอขวดในการพัฒนากะโหลกศีรษะอาจเป็นส่วนรับผิดชอบ”
นายรอว์สัน สรุป: “เรายังเห็นความแปรปรวนทางโครงสร้างของกระดูกแขนขาในสัตว์เตตราพอดยุคแรกๆ ลดลงเช่นเดียวกัน แต่การลดลงในแขนขานั้นเกิดขึ้นเมื่อ 10 ล้านปีก่อน ปัจจัยต่างๆ ส่งผลต่อวิวัฒนาการของกะโหลกศีรษะและแขนขาในสัตว์สี่ขาในยุคแรกๆ และเรายังมีอีกมากที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับช่วงเวลาที่สำคัญนี้ในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของเรา"
การอ้างอิงวารสาร:
- James Rawson, ดร. Borja Esteve-Altava, ดร. Laura Porro, ดร. Hugo Dutel และศาสตราจารย์ Emily Rayfield วิวัฒนาการของกะโหลก tetrapod ในยุคแรกมีลักษณะเฉพาะด้วยความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ข้อจำกัด และการชดเชยจากการวิวัฒนาการของครีบและแขนขา วิทยาศาสตร์ก้าวหน้า. ดอย: ดอย: 10.1126/sciadv.adc8875
