Gigi Fosil Berusia 439 Juta Tahun Membalikkan Pandangan Lama Mengenai Evolusi

Pembinaan semula volumetrik bagi lingkaran gigi yang dilihat dari sisi lingualnya (holotype of Qianodus duplicis). Panjang spesimen hanya lebih 2 mm. Kredit: Zhu, et al.

Gigi fosil Cina yang jarang ditemui telah mengubah kepercayaan saintis tentang evolusi vertebrata.

Pasukan saintis antarabangsa telah menemui tinggalan ikan bergigi sejak 439 juta tahun lalu, yang menunjukkan bahawa nenek moyang chondrichthyans moden (jerung dan pari) dan osteichthyans (ikan bersirip ray dan cuping) berasal jauh lebih awal daripada yang dipercayai sebelum ini.

Penemuan itu baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal berprestij alam semula jadi.

Lokasi terpencil di Wilayah Guizhou di selatan China telah menghasilkan penemuan fosil yang mengagumkan, termasuk gigi tunggal yang dikenal pasti sebagai kepunyaan spesies baharu (Qianodus duplicis) vertebrata rahang primitif dari zaman Silur purba (kira-kira 445 hingga 420 juta tahun dahulu). Qianodus, dinamakan sempena nama purba untuk Guizhou masa kini, mempunyai unsur pergigian seperti lingkaran luar biasa yang membawa beberapa generasi gigi yang dimasukkan sepanjang hayat haiwan itu.


Pembinaan semula renang Qianodus duplicis. Kredit: IVPP

Salah satu fosil paling jarang ditemui di tapak itu akhirnya menjadi lingkaran gigi (atau lingkaran) Qianodus. Disebabkan saiznya yang kecil, yang jarang melebihi 2.5 mm, mereka terpaksa dikaji di bawah pembesaran dengan sinaran cahaya boleh dilihat dan sinaran X-ray.

Ciri yang boleh dilihat pada lingkaran adalah bahawa ia mengandungi sepasang baris gigi yang ditetapkan ke dalam kawasan medial yang dinaikkan pada pangkal whorl. Gigi sulung yang dipanggil ini menunjukkan pertumbuhan secara beransur-ansur dalam saiz apabila ia menghampiri lingkaran dalam (lingual). Pengimbangan yang berbeza antara dua baris gigi utama adalah yang membezakan lingkaran Qianodus daripada vertebrata lain. Walaupun ia tidak pernah ditemui sebelum ini dalam lingkaran gigi spesies fosil, susunan barisan gigi berdekatan yang serupa juga terdapat pada gigi beberapa jerung moden.

Bahagian Maya Sepanjang Lingkaran Gigi

Bahagian maya sepanjang lingkaran gigi pada pandangan sisi (holotip Qianodus duplicis). Panjang spesimen hanya lebih 2 mm. Kredit: Zhu, et al.

Penemuan itu menunjukkan bahawa kumpulan vertebrata rahang yang terkenal dari apa yang dipanggil “Zaman Ikan” (420 hingga 460 juta tahun yang lalu) telah pun ditubuhkan kira-kira 20 juta tahun lebih awal.

“Qianodus memberikan kami bukti ketara pertama untuk gigi, dan dengan rahang lanjutan, dari tempoh awal evolusi vertebrata yang kritikal ini,” kata Li Qiang dari Universiti Normal Qujing.

Tidak seperti gigi jerung moden yang terus gugur, para penyelidik percaya bahawa lingkaran gigi Qianodus disimpan di dalam mulut dan bertambah besar apabila haiwan itu membesar. Tafsiran ini menerangkan pembesaran gigi gantian secara beransur-ansur dan pelebaran pangkal whorl sebagai tindak balas kepada peningkatan berterusan dalam saiz rahang semasa pembangunan.

Bagi para penyelidik, kunci untuk membina semula pertumbuhan whorls adalah dua spesimen pada peringkat awal pembentukan, mudah dikenal pasti dengan saiznya yang lebih kecil dan lebih sedikit gigi. Perbandingan dengan lebih banyak whorls matang memberikan ahli paleontologi dengan gambaran yang jarang berlaku tentang mekanik perkembangan gigi vertebrata awal. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa gigi sulung adalah yang pertama terbentuk manakala penambahan gigi lingkaran sisi (aksesori) berlaku kemudian dalam pembangunan.

Qianodus duplicis

Pembinaan semula Qianodus duplicis, vertebrata rahang primitif. Kredit: Zhang Heming

“Walaupun keanehan mereka, lingkaran gigi, sebenarnya, telah dilaporkan dalam banyak keturunan chondrichthyan dan osteichthyan yang pupus,” kata Plamen Andreev, pengarang utama kajian itu. “Sesetengah daripada chondrichthyans awal bahkan membina gigi mereka sepenuhnya dari lingkaran yang rapat.”

Para penyelidik mendakwa bahawa ini juga berlaku untuk Qianodus. Mereka membuat kesimpulan ini selepas memeriksa bulatan kecil (1–2 mm panjang) spesies baharu dengan sinaran synchrotron—proses pengimbasan CT yang menggunakan sinar-X bertenaga tinggi daripada pemecut zarah.

“Kami terkejut apabila mendapati bahawa barisan gigi lingkaran mempunyai offset kiri atau kanan yang jelas, yang menunjukkan kedudukan pada rami rahang yang bertentangan,” kata Prof. Zhu Min dari Institut Paleontologi Vertebrata dan Paleoantropologi Akademi Sains Cina.

Pemerhatian ini disokong oleh pokok filogenetik yang mengenal pasti Qianodus sebagai saudara terdekat kepada kumpulan chondrichthyan yang telah pupus dengan gigi berasaskan whorl.

“Garis masa kami yang disemak untuk asal usul kumpulan utama vertebrata rahang bersetuju dengan pandangan bahawa kepelbagaian awal mereka berlaku pada awal Silurian,” kata Prof. ZHU.

Penemuan Qianodus memberikan bukti nyata bagi kewujudan vertebrata bergigi dan corak gigi seperti jerung berpuluh-puluh juta tahun lebih awal daripada yang difikirkan sebelum ini. Analisis filogenetik yang dibentangkan dalam kajian mengenal pasti Qianodus sebagai chondrichthyan primitif, membayangkan bahawa ikan rahang sudah agak pelbagai di Lower Silurian dan muncul sejurus selepas evolusi mineralisasi rangka dalam keturunan nenek moyang vertebrata tanpa rahang.

“Ini mempersoalkan model evolusi semasa untuk kemunculan inovasi vertebrata utama seperti gigi, rahang, dan pelengkap berpasangan,” kata Ivan Sansom, pengarang bersama kajian dari Universiti Birmingham.

Rujukan: “Gigi gnathostome tertua” oleh Plamen S. Andreev, Ivan J. Sansom, Qiang Li, Wenjin Zhao, Jianhua Wang, Chun-Chieh Wang, Lijian Peng, Liantao Jia, Tuo Qiao dan Min Zhu, 28 September 2022, alam semula jadi.
DOI: 10.1038/s41586-022-05166-2

We would love to give thanks to the writer of this write-up for this outstanding web content

Gigi Fosil Berusia 439 Juta Tahun Membalikkan Pandangan Lama Mengenai Evolusi


You can view our social media profiles here , as well as additional related pages here.https://paw6.info/related-pages/