حل الألغاز حول الفقاريات البدائية

ألقت الفقاريات المبكرة الضوء الجديد على تطور هيكلنا

ينتمي heterostraci المنقرضة اليوم إلى أقدم الفقاريات المعروفة. © Nobu Tamura / CC-by-sa 4.0
قراءة بصوت عال

مضيئة: ألقى الباحثون لمحة عن أقدم أقارب الفقاريات لدينا. تظهر تحليلات الأشعة السينية الخاصة بهم أن الهيكل العظمي لهذه الفقاريات المبكرة التي تشبه الأسماك يتألف من الأسبدين - وهو نسيج كان يستخدم في مقدمة الهياكل الهيكلية المعدنية. ومع ذلك ، تشير التحليلات الجديدة إلى أنه كان بالفعل نوعًا من العظام بدلاً من ذلك ، حيث ألقى ضوءًا جديدًا على أصول هيكلنا العظمي.

يتكون الهيكل العظمي لجميع الفقاريات الحية اليوم من أربعة أنواع مختلفة من الأنسجة: العظام والغضاريف والعاجين والمينا. هذه الأقمشة لديها ميزة استثنائية. إنهم يمعدنون أثناء تطورهم - ويمنحون الهيكل العظمي بهذه الطريقة القوة والصلابة.

يعود الأصل التطوري لهذه الخاصية ، الذي يميز الهيكل العظمي البشري ، إلى الماضي البعيد. يمكن العثور على الدليل الأول على ذلك في أكثر من 400 مليون سنة من الحفريات القديمة ما يسمى Heterostraci. هذه المخلوقات البدائية الشبيهة بالسمك هي من أقدم الفقاريات ذات الهيكل المعدني المعروف حتى الآن. ولكن ما هو الهيكل الدقيق لهايكلها العظمي؟

نموذج لأنسجة الهيكل العظمي بالأشعة السينية © Keating et al. 2018

انظر إلى الهيكل العظمي

للكشف عن هذا اللغز حول الفقاريات المبكرة ، قام العلماء حول جوزيف كيتنغ من جامعة مانشستر بنشر أحدث تقنيات الأشعة السينية. وقاموا بفحص حفريات heterostraci باستخدام التصوير المقطعي السنكروتروني ، الذي يستخدم الإشعاع عالي الطاقة من معجل الجسيمات.

كشفت النظرة العميقة داخل الحفريات: أن النسيج العظمي للسمك هو بنية تتخللها أنابيب صغيرة. تم احتواء الكولاجين في الأصل في هذه التجاويف - وهو بروتين يحدث أيضًا في جلدنا وفي عظامنا. يقول كيتنغ: "لا يشبه أي من الأنسجة التي نعرفها عن الفقاريات اليوم". عرض

"في وقت سابق مما كان متوقعا"

ومع ذلك ، فإن الأنسجة الآن مضيئة هو مفهوم للباحثين. وفقا لهم ، فمن Aspidin معروفة بالفعل من الاكتشافات الحفرية الأخرى. الشيء المثير للاهتمام حول هذا الموضوع: حتى الآن ، كان هذا النوع من الأنسجة يعتبر نوعًا من الأشكال الانتقالية في طريقه إلى هيكل الفقاريات المعدني. ومع ذلك ، فإن حقيقة أن الأسبدين يمكن اكتشافه بوضوح في مغاير يشير إلى شيء آخر.

يقول مؤلف مشارك من جامعة دون بريستول Phil Donoghue من جامعة بريستول: "الأسبيدين ليس مقدمة للأنسجة المعدنية - إنه نوع من العظم". وهكذا ، تفتح هذه النظرة نظرة جديدة على تطور هيكلنا العظمي: "إن تطور أنسجة العظم المعدني قد يكون بدأ قبل ملايين السنين مما كان يعتقد سابقًا" ، يخلص العالم. (الطبيعة والبيئة والتطور ، 2018 ؛ دوي: 10.1038 / s41559-018-0624-1)

(جامعة مانشستر ، 31.07.2018 - دال)