Teka-teki yang terpecahkan tentang vertebrata primata

Vertebrata awal memberi cahaya baru pada evolusi kerangka kita

Heterostraci yang punah saat ini milik vertebrata tertua yang diketahui. © Nobu Tamura / CC-by-sa 4.0
membacakan

Diterangi: Para peneliti telah melirik ke dalam kerabat vertebrata tertua kami. Analisis X-ray mereka menunjukkan bahwa kerangka vertebrata awal seperti ikan ini terdiri dari aspidin - jaringan yang dulunya merupakan prekursor dari struktur kerangka mineral. Namun, analisis baru menunjukkan bahwa itu sudah semacam tulang saja, memberi cahaya baru pada asal usul kerangka kita.

Kerangka semua vertebrata yang hidup saat ini terdiri dari empat jenis jaringan yang berbeda: tulang, tulang rawan, dentin, dan enamel. Kain ini memiliki fitur luar biasa. Mereka melakukan mineralisasi dalam perjalanan perkembangan mereka - dan memberikan kerangka dengan cara ini kekuatan dan kekerasan.

Asal usul evolusi dari karakteristik ini, yang merupakan ciri khas kerangka manusia, telah jauh ke masa lalu. Bukti pertama untuk ini dapat ditemukan pada fosil Heterostraci yang berumur lebih dari 400 juta tahun. Makhluk primordial seperti ikan ini termasuk di antara vertebrata tertua dengan kerangka mineral yang diketahui sampai saat ini. Tapi bagaimana struktur kerangkanya?

Model jaringan kerangka x-ray © Keating et al. 2018

Lihatlah ke dalam kerangka itu

Untuk mengungkap misteri ini di sekitar vertebrata awal, para ilmuwan di sekitar Joseph Keating dari Universitas Manchester kini telah menggunakan teknik sinar-X yang canggih. Mereka menyaring fosil heterostraci menggunakan synchrotron tomography, yang menggunakan radiasi energi tinggi dari akselerator partikel.

Penampilan jauh di dalam fosil mengungkapkan: Jaringan kerangka ikan adalah struktur yang terserap oleh tabung kecil. Kolagen awalnya terkandung dalam rongga-rongga ini - protein yang juga terjadi di kulit dan tulang kita. "Itu tidak menyerupai jaringan yang kita tahu tentang vertebrata hari ini, " kata Keating. pameran

"Lebih awal dari yang diharapkan"

Namun demikian, jaringan yang sekarang menyala adalah konsep bagi para peneliti. Menurut mereka, itu adalah Aspidin yang sudah diketahui dari penemuan fosil lainnya. Hal yang menarik tentang itu: Sejauh ini, jenis jaringan ini dianggap sebagai semacam bentuk peralihan dalam perjalanan ke kerangka vertebrata yang termineralisasi. Namun, fakta bahwa aspidin juga dapat dideteksi dengan jelas dalam heterostraci menunjukkan hal lain.

"Aspidin bukan merupakan prekursor dari jaringan mineral - ini semacam tulang, " kata rekan penulis Phil Donoghue dari University of Bristol. Dengan demikian, wawasan ini membuka pandangan baru pada evolusi kerangka kita: "Pengembangan jaringan tulang termineralisasi mungkin telah dimulai jutaan tahun lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya, " simpul ilmuwan. (Nature Ecology & Evolution, 2018; doi: 10.1038 / s41559-018-0624-1)

(Universitas Manchester, 31.07.2018 - DAL)