Результаты, полученные в ходе изучения ордовикской бесчелюстной рыбы Eriptychius americanus, позволяют предположить, что раннее развитие защитного купола мозга позвоночных было более сложным, чем думали ученые.

«Это заполняет серьезный пробел в нашем понимании эволюции черепа всех позвоночных, включая человека», - говорит Ричард Дирден, палеобиолог из Центра биоразнообразия Naturalis в Нидерландах и ведущий автор новой статьи.

Эволюция черепной коробки - важнейшей структуры у всех позвоночных, которая предотвращает раздавливание нежной нервной системы - плохо изучена.

Однако тот факт, что они явно различаются у современных челюстных и бесчелюстных рыб, может дать нам некоторые подсказки.

Главным изменением в истории позвоночных стало развитие челюстноротых, или челюстных позвоночных, из линии бесчелюстных предков. К сожалению, в летописи окаменелостей между самыми ранними позвоночными и современными рыбами существует разрыв: самый ранний из известных сохранившихся трехмерных мозговых черепов позвоночных датируется примерно 100 миллионами лет после появления первых позвоночных.

Бесчелюстные рыбы ордовикского периода - одни из самых ранних позвоночных, обнаруженных на сегодняшний день, но об их анатомии мало что известно из-за отсутствия сочлененных останков. До сих пор так и есть.

«На первый взгляд, Eriptychius - не самое красивое из ископаемых», - говорит Дирден. «Однако, используя современные методы визуализации, мы смогли показать, что здесь сохранилось нечто уникальное: самая старая трехмерная сохранившаяся голова позвоночного в летописи окаменелостей».

Используя рентгеновский метод, называемый компьютерной томографией, Дирден и его коллеги смогли реконструировать в цифровом виде череп Eriptychius из фрагментов кости, которые были обнаружены в матрице горной породы в Хардинг-Сэндстоуне, штат Колорадо, в 1940-х годах.

Их реконструкция показывает, что у Eriptychius был новый подход к скелетированию черепа, который контрастировал с единственной сросшейся черепной коробкой современных челюстных рыб.

Симметричный набор минерализованных хрящей в голове Eriptychius между обонятельной луковицей и областью глаз мог служить защитой мозга и органов чувств.

В некотором смысле это похоже на анатомию живых бесчелюстных рыб, называемых круглоротыми (вспомните миног и миксин), у которых есть полностью связанная хрящевая клетка, удерживающая мозг. Но у Eriptychius эти хрящи не соединены в открытую структуру, а заключают свои структуры отдельно.

Команда считает, что эти хрящи образовались из клеток, отличных от тех, которые присутствуют в хрящах черепных коробок современных бесчелюстных позвоночных.

«Существенная разница между нейро-краниальной анатомией ордовикских Eriptychius как с круглоротыми, так и с челюстноротыми помогает объяснить, почему было так сложно провести прямое анатомическое сравнение черепов двух ныне живущих групп позвоночных», - пишет команда в своей статье.

Таким образом, Eriptychius может представлять собой шаг в эволюции структур, которые отличают мозг от других частей головы.

Исследователи предполагают, что эти особенности черепа могут отражать условия, в которых развились как челюстные, так и бесчелюстные позвоночные. Похоже, что черепная коробка заполняла пространство между внешним скелетом и мозгом у самых ранних челюстных позвоночных.

«Это чрезвычайно захватывающие результаты, которые могут раскрыть раннюю эволюционную историю того, как примитивные позвоночные защищали свой мозг», - говорит палеобиолог Иван Сэнсом из Университета Бирмингема в Великобритании. «Eriptychius americanus, по-видимому, является первым свидетельством существования ряда хрящей, отделяющих мозг от остальной части головы».

Ранее с этим экземпляром не предпринимались попытки реконструкции такого уровня, несмотря на то, что он долгое время находился в музейном хранилище.

«Это исследование подчеркивает важность музейных коллекций и применения новых методов их изучения», - говорит Сэнсом.

ScienceAlert

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках».

Подробнее читайте на kapital-rus.ru ...