کشف قدیمی‌ترین جانور مهره دار تاریخ

فرارو- روند تکاملی که بی مهرگان را به سمت مهره دار شدن سوق داد و اینکه آن مهره داران اولیه چه شکلی بودند، برای قرن‌ها برای دانشمندان یک راز بوده است. اما گروهی از دانشمندان در یک مطالعه جدید و جالب توجه شواهدی را کشف کردند که نشان می‌دهد گونه‌ای از جاندارن دوره کامبرین اولیه (۵۱۸ میلیون سال پیش) به نام یونانوزوئن ها، قدیمی‌ترین مهره داران ساقه‌ای شناخته شده هستند. مهره داران ساقه‌ای اصطلاحی است که به مهره دارانی اطلاق می‌شود که منقرض شده اند، اما اجداد مهره داران امروزی محسوب می‌شوند.

به گزارش فرارو، شکاف گیج‌کننده در رکورد‌های فسیلی که تکامل بی‌مهرگان را به مهره‌داران توضیح می‌دهد، مدت‌هاست که دانشمندان را گیج کرده است. مهره داران دارای ویژگی‌های منحصر به فردی مانند ستون فقرات و جمجمه هستند و شامل ماهی ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان، پستانداران و انسان می‌شوند. از طرف دیگر بی مهرگان حیواناتی هستند که ستون فقرات ندارند، بنابراین اینکه چطور بی مهرگان تبدیل به مهره داران شدند همواره یک راز بزرگ برای دانشمندان تکاملی بود.

دانشمندان موسسه زمین شناسی و دیرینه شناسی نانجینگ، آکادمی علوم چین و دانشگاه نانجینگ، در یک مطالعه جدید که در ۷ ژوئیه ۲۰۲۲ در مجله Science منتشر شد، به نظر می‌رسد پاسخی قانع کننده برای این راز یافته اند. در طول سال‌ها، محققان چگونگی تکامل مهره‌داران را با تمرکز بر قوس‌های حلقی این موجودات دنبال می‌کردند. قوس‌های حلقی، ساختار‌هایی هستند که قسمت‌هایی از صورت و گردن مانند ماهیچه ها، استخوان و بافت همبند را تولید می‌کنند. دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده اند که قوس حلقی از یک میله غضروف بدون اتصال در اجداد مهره داران، مانند آمفیوکسوس وتر، یکی از بستگان بی مهرگان نزدیک مهره داران، تکامل یافته است. با این حال، اینکه آیا چنین آناتومی واقعاً در اجداد باستانی این جانداران وجود داشته است، به طور قطع مشخص نبود.

در تلاش برای درک بهتر نقش قوس حلقی در مهره‌داران باستانی، تیم تحقیقاتی چینی فسیل‌های yunnanozoans را که با بافت کامل نرم بدنشان در استان یوننان کشف شده بود، مورد مطالعه قرار دادند. این تیم تحقیقاتی با انجام یک مطالعه آناتومیکی و فراساختاری با وضوح بالا، نمونه‌های فسیلی تازه جمع‌آوری‌شده yunnanozoan را به روش‌های کاملا جدید بررسی کردند. ۱۲۷ نمونه مورد مطالعه آن‌ها دارای بقایای کربنی هستند که به خوبی حفظ شده اند که به تیم اجازه می‌دهد مشاهدات فراساختاری و آنالیز‌های ژئوشیمیایی دقیق انجام دهد.

این تیم میکروتوموگرافی اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف‌سنجی رامان، طیف‌سنجی فروسرخ و طیف‌سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی را بر روی نمونه‌های فسیلی بکار گرفتند. مطالعه آن‌ها به طرق مختلف تأیید کرد که یونانوزوئن‌ها دارای غضروف‌های سلولی در حلق هستند، ویژگی که مخصوص مهره داران در نظر گرفته می‌شود. یافته‌های این تیم نشان می‌دهد که یونانوزوئن‌ها جزو مهره داران ساقه‌ای هستند. نتایج مطالعه آن‌ها نشان می‌دهد که یونانوزوئن‌ها قدیمی‌ترین و همچنین ابتدایی‌ترین خویشاوندان مهره داران هستند.

این تیم در طول مطالعه خود مشاهده کردند که تمام هفت قوس حلقی موجود در فسیل‌های یونانوزوئن شبیه یکدیگر هستند. تمام قوس‌ها دارای بخش‌ها و رشته‌های بامبو مانند هستند. قوس‌های مجاور همگی با میله‌های افقی پشتی و شکمی به هم متصل شده و یک سبد را تشکیل می‌دهند. اسکلت حلقی سبدی مانند یکی از ویژگی‌هایی است که امروزه در ماهی‌های بدون آرواره مانند لامپری‌ها و ماهی هاگ‌ماهی یافت می‌شود.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو