“Jerung” Berusia 439 Juta Tahun yang Mengejutkan Memaksa Saintis Memikirkan Semula Garis Masa Evolusi

Penemuan ini memberikan bukti nyata tentang kepelbagaian kumpulan vertebrata secara besar-besaran berpuluh-puluh juta tahun sebelum permulaan apa yang dipanggil “Zaman Ikan” kira-kira 420 juta tahun yang lalu.

Jerung purba ditemui di China dan merupakan nenek moyang tertua manusia.

Pemangsa puncak lautan sering ditunjukkan sebagai jerung hidup. Ahli paleontologi telah dapat mengesan tinggalan nenek moyang purba yang berasal dari era Palaeozoic, yang bermula sejak ratusan juta tahun dahulu. “Jerung” purba ini, sering disebut sebagai acanthodian, ditutupi dengan duri. Tidak seperti jerung moden, mereka mengembangkan “perisai” tulang di sekeliling sirip berpasangan mereka.

Para saintis terkejut dengan usia spesies acanthodian yang baru ditemui dari China. Penemuan itu adalah ikan rahang tertua yang tidak dipertikaikan dan mendahului fosil badan acanthodian pertama sekitar 15 juta tahun.

Penemuan penyelidik baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal alam semula jadi.

Fanjingshania renovata

Pembinaan semula kehidupan Fanjingshania renovata. Kredit: Zhang Heming

Dibina semula daripada beribu-ribu serpihan rangka kecil, Fanjingshaniadinamakan sempena Tapak Warisan Dunia UNESCO Fanjingshan yang terkenal, ialah ikan pelik dengan “perisai” tulang luar dan berbilang pasang duri sirip yang membezakannya daripada ikan rahang hidup, jerung rawan dan pari, serta pari dan cuping tulang. ikan bersirip.

Pemeriksaan terhadap Fanjingshania oleh pasukan penyelidik dari Akademi Sains Cina, Universiti Normal Qujing, dan Universiti Birmingham mendedahkan bahawa spesies itu secara anatomi hampir dengan kumpulan “jerung” berduri yang telah pupus secara kolektif dikenali sebagai acanthodian. Tidak seperti jerung moden, acanthodian mempunyai osifikasi kulit di kawasan bahu yang berlaku secara primitif pada ikan rahang.

Fanjingshania renovata di Lautan

Pembinaan semula Fanjingshania renovata di dalam laut. Kredit: Fu Boyuan dan Fu Baozhong

Tinggalan fosil daripada Fanjingshania telah ditemui dalam sampel katil tulang Formasi Rongxi di Daerah Shiqian, Wilayah Guizhou, China.

Penemuan ini memberikan bukti yang boleh disahkan bahawa kumpulan vertebrata utama mula mempelbagaikan berpuluh-puluh juta tahun sebelum permulaan 420 juta tahun apa yang dipanggil “Zaman Ikan”

Para saintis menemui ciri-ciri yang membezakan Fanjingshania daripada setiap vertebrata lain yang diketahui. Ia mempunyai duri pektoral, pra-pektoral dan pra-pelvis yang bercantum sebagai satu unit dengan plat ikat pinggang bahu kulit. Tambahan pula, didapati bahawa bahagian ventral dan sisi plat bahu memanjang ke tepi belakang tulang belakang sirip dada. Spesies ini mempunyai sisik batang yang tersendiri, dan mahkota sisik ini terdiri daripada deretan unsur seperti gigi (odontodes) yang dihiasi dengan rabung nodosis yang tidak teratur. Anehnya, pertumbuhan dentin direkodkan dalam sisik tetapi tidak di bahagian lain rangka dermis, seperti duri sirip.

Fanjingshania renovata

Pandangan alternatif tentang Fanjingshania renovata. Kredit: Zhang Heming

“Ini adalah ikan rahang tertua dengan anatomi yang diketahui,” kata Prof. Zhu Min dari Institut Paleontologi dan Paleoantropologi Vertebrat (IVPP) Akademi Sains Cina. “Data baharu membenarkan kami meletakkan Fanjingshania dalam pokok filogenetik vertebrata awal dan memperoleh maklumat yang sangat diperlukan tentang langkah-langkah evolusi yang membawa kepada asal-usul penyesuaian vertebrata yang penting seperti rahang, sistem deria, dan pelengkap berpasangan.”

Dari awal, ia jelas kepada saintis bahawa Fanjingshania’s ikat pinggang bahu, dengan susunan duri siripnya, adalah kunci untuk menentukan kedudukan spesies baharu dalam pokok evolusi vertebrata awal. Mereka mendapati bahawa sekumpulan acanthodian, yang dikenali sebagai klimatiid, memiliki pelengkap penuh tulang belakang bahu yang dikenali dalam Fanjingshania. Lebih-lebih lagi, berbeza dengan perkembangan plat dermis biasa, osifikasi pektoral Fanjingshania dan klimatiid bercantum dengan sisik batang yang diubah suai. Ini dilihat sebagai pengkhususan daripada keadaan primitif vertebrata rahang di mana plat tulang tumbuh dari pusat pengerasan tunggal.

Serpihan Rangka Dermal Pektoral

Serpihan rangka dermis dada (sebahagian daripada tulang belakang pektoral bercantum dengan plat ikat pinggang bahu) daripada Fanjingshania renovata ditunjukkan dalam pandangan ventral. Kredit: Andreev, et al

Tanpa diduga, tulang fosil daripada Fanjingshania menunjukkan bukti penyerapan dan pembentukan semula yang meluas yang biasanya dikaitkan dengan perkembangan rangka dalam ikan bertulang, termasuk manusia.

“Tahap pengubahsuaian tisu keras ini tidak pernah berlaku sebelum ini dalam chondrichthyans, kumpulan yang termasuk ikan rawan moden dan nenek moyang mereka yang telah pupus,” kata pengarang utama Dr Plamen Andreev, seorang penyelidik di Qujing Normal University. “Ia bercakap tentang keplastikan pembangunan yang lebih besar daripada yang difahami sekarang bagi rangka mineral pada permulaan kepelbagaian ikan rahang.”

Ciri-ciri penyerapan bagi Fanjingshania paling ketara dalam sisik batang terpencil yang menunjukkan bukti penumpahan unsur mahkota seperti gigi dan penyingkiran tulang dermis dari pangkal skala. Spesimen keratan nipis dan kepingan tomografi menunjukkan bahawa peringkat resorptif ini diikuti dengan pemendapan unsur mahkota pengganti. Anehnya, contoh-contoh terdekat pengubahsuaian rangka ini terdapat pada gigi dan gigi kulit (denticles) ikan bertulang yang telah pupus dan hidup. Dalam Fanjingshania, walau bagaimanapun, penyerapan tidak menyasarkan gigi atau dentikel individu, seperti yang berlaku pada ikan bertulang, sebaliknya mengeluarkan kawasan yang termasuk dentikel berskala berganda. Mekanisme penggantian pelik ini lebih menyerupai pembaikan rangka daripada penggantian gigi/dentik biasa vertebrata rahang.


Penyimpanan fosil ikan Chongqing ialah satu-satunya Lagerstätte Silur awal di dunia yang memelihara ikan rahang yang lengkap, kepala ke ekor, memberikan peluang yang tiada tandingannya untuk mengintip “fajar ikan” yang semakin membiak. Kredit: NICE Tech/ScienceApe

Hipotesis filogenetik untuk Fanjingshania yang menggunakan matriks berangka yang diperoleh daripada aksara yang boleh diperhatikan mengesahkan hipotesis awal penyelidik bahawa spesies itu mewakili cabang evolusi awal chondrichthyans primitif. Keputusan ini mempunyai implikasi yang mendalam untuk pemahaman kita tentang bila ikan rahang berasal kerana ia sejajar dengan anggaran jam morfologi untuk umur nenek moyang yang sama bagi ikan rawan dan tulang, bertarikh sekitar 455 juta tahun yang lalu, dalam tempoh yang dikenali sebagai Ordovician.

Keputusan ini memberitahu kita bahawa ketiadaan sisa-sisa ikan rahang umur Ordovician yang tidak dapat dipertikaikan mungkin dijelaskan oleh persampelan yang kurang bagi jujukan sedimen pada zaman dahulu yang setanding. Mereka juga menunjukkan kecenderungan pemeliharaan yang kuat terhadap gigi, rahang, dan fosil vertebrata yang diartikulasikan dalam strata coeval dengan Fanjingshania.

“Penemuan baharu itu mempersoalkan model evolusi vertebrata sedia ada dengan memekatkan jangka masa untuk kemunculan ikan rahang daripada nenek moyang tanpa rahang terdekat mereka. Ini akan memberi kesan yang mendalam terhadap cara kita menilai kadar evolusi dalam vertebrata awal dan hubungan antara perubahan morfologi dan molekul dalam kumpulan ini,” kata Dr. Ivan J. Sansom dari Universiti Birmingham.

Rujukan: “Spiny chondrichthyan from the lower Silurian of South China” 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/s41586-022-05233-8

We would like to thank the author of this article for this awesome material

“Jerung” Berusia 439 Juta Tahun yang Mengejutkan Memaksa Saintis Memikirkan Semula Garis Masa Evolusi


Explore our social media accounts and other related pageshttps://paw6.info/related-pages/