Evidências de que o misterioso antigo vertebrado de peixe paleesospondilus foi provavelmente um dos primeiros ancestrais de animais de quatro membros, incluindo humanos, foi descoberto pelo laboratório evolutivo da morfologia liderado por Shigeru Kuratani no cluster de Riken para pesquisa pioneira (CPR) no Japão , junto com colaboradores. Publicado hoje (25 de maio de 2022) na revista científica Nature, o estudo desmascara esse animal estranho do passado profundo e define sua posição na árvore evolutiva.
Palaeospondylus era um pequeno vertebrado semelhante a peixes, com cerca de 5 cm (2 polegadas) de comprimento, que tinha um corpo semelhante a uma enguia e viveu no período Devoniano cerca de 390 milhões de anos atrás. Embora os fósseis sejam abundantes, seu tamanho pequeno e a baixa qualidade das reconstruções cranianas – por meio de tomografia computadorizada e de cera – tornaram difícil colocá -lo na árvore evolutiva desde que foi descoberta em 1890. Pensa -se que compartilhe recursos com os dois Jawed E os peixes sem mandíbulas e seu corpo confundiram os cientistas evolutivos como um mistério. Entre várias características incomuns, o mais desconcertante está a ausência de dentes ou ossos dérmicos no registro fóssil.
Para resolver alguns desses problemas, os pesquisadores usaram o incrivelmente poderoso Riken Spring-8 Synchrotron para gerar micro-CT de alta resolução usando raios X de radiação síncrotron. Além disso, diferentemente da maioria dos estudos que usaram cabeças fósseis escavadas, o novo estudo utilizou fósseis cuidadosamente selecionados nos quais as cabeças permaneceram completamente incorporadas na rocha. “Escolher os melhores espécimes para as varreduras de micro-CT e aparar cuidadosamente a rocha ao redor do crânio fossilizado nos permitiu melhorar a resolução das varreduras”, diz o principal autor Tatsuya Hirasawa. “Embora não tenha uma tecnologia de ponta, esses preparativos certamente foram chaves para a nossa conquista”.
As varreduras de alta resolução revelaram vários recursos importantes. Primeiro, os pesquisadores descobriram três canais semi-circulares, indicando claramente uma morfologia da orelha interna dos vertebrados da mandíbula. Isso resolveu um problema porque estudos anteriores sugeriram que os paleesospondilus estava evolutivamente mais perto dos vertebrados primitivos sem mandíbula. Em seguida, eles encontraram características cranianas importantes que colocam paleesospondilus na categoria tetrapodomorfo, feita a partir de tetrápodes-animais de quatro filhos-e seus parentes antigos mais próximos. Várias análises revelaram que o paleesospondillus estava mais intimamente relacionado a tetrápodes do que com muitos outros tetrapodomorfos conhecidos que ainda mantinham barbatanas.
No entanto, diferentemente dos tetrapodomorfos em geral, os dentes, ossos dérmicos e apêndices emparelhados nunca foram associados a fósseis de paleesospondillus, embora essas características sejam prontamente encontradas em fósseis de outros animais que viviam na mesma época e no mesmo lugar no leito de peixe acanarras Na Escócia. A falta dessas características pode ser explicada pela divisão de um conjunto de características de desenvolvimento, resultando em um corpo semelhante ao larval. “Se essas características foram evolutivamente perdidas ou se o desenvolvimento normal congelou a metade dos fósseis pode nunca ser conhecido”, diz Hirasawa. “No entanto, essa evolução heterocrônica pode ter facilitado o desenvolvimento de novos recursos como membros”.
Kuratani e seu grupo de pesquisa não limitam o estudo da evolução precoce dos vertebrados ao registro fóssil. Eles também usam biologia molecular e genética para estudar embriões em desenvolvimento dos principais vertebrados modernos. “A estranha morfologia de Palaeospondylus, comparável à das larvas de tetrápodes, é muito interessante do ponto de vista genético do desenvolvimento”, diz Hirasawa. “Levando isso em consideração, continuaremos estudando a genética do desenvolvimento que provocou essa e outras mudanças morfológicas que ocorreram na transição de água para terra na história dos vertebrados”.
Publicado em 29/05/2022 21h17
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