Reti Kinijos iškastiniai dantys pakeitė mokslininkų įsitikinimus apie stuburinių gyvūnų evoliuciją.

Tarptautinė mokslininkų grupė aptiko 439 milijonų metų senumo dantytų žuvų liekanas, o tai rodo, kad chondrichtianų (ryklių ir rajų) ir kauliukų (rajų ir skilčių žuvų) protėviai atsirado daug anksčiau, nei manyta iki šiol.

Rezultatai neseniai buvo paskelbti prestižiniame žurnale santūrus pobūdis.

Nuošalioje vietovėje pietų Kinijos Guidžou provincijoje buvo aptikta nuostabių iškastinių atradimų, įskaitant pavienius dantis, kurie buvo identifikuoti kaip priklausantys naujai primityvių žandikaulių stuburinių gyvūnų rūšiai (Qianodus doubleis) iš senovės Silūro laikotarpio (maždaug prieš 445–420 mln. metų). Qianodus, pavadintas senovės Guidžou pavadinimu, turėjo neįprastus į sraigę panašius dantų elementus su kelių kartų dantimis, kurie buvo įkišti per visą gyvūno gyvenimą.

Plaukimo Qianodus doubleis rekonstrukcija. Kreditas: IVPP

Viena iš rečiausių šioje vietoje rastų fosilijų buvo Qianodus dantų spirochetai (arba zefitai). Dėl mažo dydžio, kuris retai viršija 2,5 mm, jį reikėjo tirti padidinus, naudojant matomą šviesą ir rentgeno spindulius.

Pastebimas trupinių bruožas buvo tai, kad juose buvo dantų eilių pora, išdėstyta pakeltoje vidurinėje srityje nuo pagalvėlių pagrindo. Šie vadinamieji pirminiai dantys laipsniškai didėja, kai artėja prie vidinio (liežuvinio) kirmino. Skiriamasis poslinkis tarp dviejų pirminių dantų eilių yra tai, kas išskiria Qianodus žiedus nuo kitų stuburinių gyvūnų. Nors anksčiau nebuvo aptikta iškastinių rūšių dantų pagalvėlėse, panašus proksimalinių dantų eilių išsidėstymas yra ir daugelio šiuolaikinių ryklių dantyse.

Hipotetinis pjūvis išilgai danties pasukimo iš šono (išsamus tipas Qianodus Duplicis). Mėginys yra ilgesnis nei 2 mm. Kreditas: Chu ir kt.

Atradimas rodo, kad žinomos žandikaulio stuburinių gyvūnų grupės iš vadinamojo „žuvų amžiaus“ (prieš 420–460 mln. metų) iš tikrųjų atsirado maždaug prieš 20 mln.

„Qianodus pateikia mums pirmuosius konkrečius dantų ir prailgintų žandikaulių įrodymus iš šio kritinio ankstyvojo stuburinių evoliucijos laikotarpio“, – sakė Li Qiang iš Qujing Normal universiteto.

Priešingai nei nuolat krentantys šiuolaikinių ryklių dantys, mokslininkai mano, kad Qianodus dantų pagalvėlės liko burnoje ir didėjo gyvūnui augant. Šis paaiškinimas paaiškina laipsnišką pakaitinių dantų padidėjimą ir žandikaulio pagrindo platėjimą, kaip atsaką į nuolatinį žandikaulio dydžio didėjimą vystymosi metu.

Tyrėjų nuomone, svarbiausia atkurti burbulo augimą buvo du mėginiai ankstyvoje formavimosi stadijoje, lengvai atpažįstami pagal žymiai mažesnius dydžius ir mažiau dantų. Palyginimas su daugiausiai subrendusių dėmių paleontologams suteikė retų įžvalgų apie ankstyvųjų stuburinių dantų evoliucinę mechaniką. Šie stebėjimai rodo, kad pirminiai dantys susiformavo pirmieji, o šoniniai (papildomi) dantys atsirado vėliau.

Atstatymas Qianodus dupis, Primityvūs žandikaulio stuburiniai gyvūnai. Kreditas: Zhang Heming

„Nepaisant jų išskirtinių savybių, buvo pranešta apie dantų ciferblatus daugelyje išnykusių kremzlinių ir osteoklastų linijų”, – sakė pagrindinis tyrimo autorius Plamenas Andrejevas. „Kai kurios ankstyvosios kremzlės netgi sukūrė dantis iš glaudžiai išdėstytų šakelių.”

Tyrėjai tvirtina, kad taip buvo ir su Qianodus. Jie padarė tokią išvadą ištyrę mažyčius (1–2 mm ilgio) burbuliukus iš naujos sinchrotroninės spinduliuotės rūšies – kompiuterinės tomografijos nuskaitymo proceso, kurio metu naudojami didelės energijos rentgeno spinduliai iš dalelių greitintuvo.

Profesorius Chu Min iš Stuburinių paleontologijos ir paleoantropologijos instituto Kinijos mokslų akademija.

Šiuos pastebėjimus patvirtina filogenetinis medis, identifikuojantis Qianodą kaip artimą išnykusių dantytų chondrichthyan grupių giminaičius.

„Mūsų modifikuotas pagrindinių žandikaulių stuburinių grupių atsiradimo laikas atitinka požiūrį, kad pradinis jų įvairinimas įvyko ankstyvuoju Silūro periodu“, – sakė profesorius ZHU.

Qianodus atradimas suteikia konkrečių įrodymų apie dantytus, į ryklius panašius stuburinius, dešimtimis milijonų metų senesnius, nei manyta anksčiau. Tyrime pateikta genetinė analizė apibrėžia, kad Qianodus yra chondrichthyan primityvus gyvūnas, o tai reiškia, kad žandikaulio žuvys jau buvo gana įvairios Žemutiniame Silūre ir atsirado netrukus po skeleto mineralizacijos raidos bežandikaulių stuburinių protėvių linijose.

Evanas Sansomas, tyrimo bendraautoris, sakė: Birmingamo universitetas.

Nuoroda: Plamen S. Andreev ir Evan J. „Seniausi gnathostominiai dantys“. santūrus pobūdis.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05166-2