9 Minute
Ceva mic și neașteptat a răsturnat lateral un capitol familiar din trecutul adânc al Pământului. Un craniu avariat, interpretat greșit timp de ani de zile, și un exemplar aproape impecabil descoperit în Yunnan îi forțează pe paleontologi să reconsidere modul în care peștii care, în cele din urmă, au dat naștere vertebratelor terestre s-au diversificat la început.
Noile reconstituiri, făcute posibile prin scanare CT modernă și tomografie computerizată, au extras detalii anatomice din fosile considerate, până recent, prea deteriorate pentru a fi studiate. Rezultatele împletesc povești care provin din două continente: recifurile devoniene din nordul Australiei și depozitele marine din sudul Chinei. Împreună ele dezvăluie o explozie de inovație între peștii pulmonari timpurii — osteolepiforme cu înotătoare lobate care se află cel mai aproape de ramura vertebratelor care, ulterior, au pășit pe uscat.
Dezvăluirea unui craniu interpretat greșit
În regiunea Kimberley din Australia de Vest se află Formatiunea Gogo, un complex de recif frecvent numit un fel de „Marele Baraj Coralier” antic. De-a lungul decadelor, Gogo a fost o adevărată comoară pentru fosile devoniene, oferind exemplare conservate excepțional care păstrează adesea anatomia moale rar fosilizată. Totuși, un exemplar ciudat de la Gogo i-a bântuit pe cercetători: incomplet, distorsionat și atât de bizar încât echipa care l-a descris prima dată în 2010 s-a întrebat dacă nu cumva reprezenta un tip de pește complet nou.
Folosind imagistică CT de înaltă rezoluție și cu sprijinul unor facilități precum ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation), paleontologii de la Flinders University au rescannat specimenul și au construit modele digitale detaliate ale craniului și cavității craniene. Imaginea s-a schimbat radical. Ceea ce lucrătorii anterior interpretaseră din impresiile de la suprafață era, cu adevărat, răsturnat sau inversat în anumite locuri. Anatomia internă — în special regiunea urechii interne și cavitatea craniană — se aliniază mai strâns cu cea a peștilor pulmonari cunoscuți din Gogo decât se credea, păstrând totuși trăsături neobișnuite care sugerează o diversitate ascunsă în comunitatea recifală.
Reanaliza a permis identificarea unor elemente anatomice care, la o examinare tradițională, fuseseră luate drept deformări taphonomice sau distrugeri fizice. De exemplu, orientarea anumitor laminae osoase și configurația spațiilor pneumatice craniene oferă acum indicii despre modul în care aceste structuri s-au modificat în cursul radierii evolutive. Observațiile susțin ideea că peștii pulmonari devonieni experimentau variații morfologice semnificative într-un interval geologic relativ scurt, o dinamică relevantă pentru înțelegerea originii tetrapodelor.
Model 3D tipărit al craniului Chirodipterus australis, un pește pulmonar din Formatiunea Gogo, care prezintă asemănări apropiate cu Cainocara enigma.
Dr. Alice Clement, care a condus reanaliza, subliniază că studiul nu limitează doar corectarea unei vechi interpretări; el extinde catalogul variației anatomice conservate la Gogo. Ceea ce părea a fi daune sau deformări oferă acum un punct de date nou despre cum s-au evoluat structurile craniene între peștii pulmonari devonieni — un grup esențial în povestea originilor tetrapodelor. Această complexitate skeletică include adaptări la musculatura mandibulară, modificări ale articulației maxilarului și variații în structura plăcilor dentare care servesc la zdrobire.
Din punct de vedere metodologic, succesul reanalizei de la Gogo reflectă progresele în: scanare micro-CT, algoritmi de reconstrucție volumetrică, procesare digitală 3D și comparații cu baze de date anatomice moderne. Aceste instrumente permit separarea reală a semnalelor anatomice de artefactele cauzate de compresie, de sprețuirea sedimentară sau de distorsiunile post-mortem.
O mostră veche de 410 milioane de ani din China
În timp ce fosilele australiene au clarificat o enigmă, o descoperire separată în sudul Chinei a adăugat o altă piesă la puzzle. Un craniu aproape complet descris sub numele de Paleolophus yunnanensis (uneori menționat inexact ca Paleolopus în sinteze populare) datează de aproximativ 410 milioane de ani. Acest specimen reprezintă o formă tranzițională: nu cel mai timpuriu pește pulmonar, dar un exemplar din intervalul în care linia evolutivă a dezvoltat rapid mecanici ale mușcăturii și articulații ale maxilarului care vor deveni caracteristice în Devonianul mijlociu.
Paleolophus dezvăluie un mozaic de trăsături. Unele caractere amintesc de fosilele primitive de Diabolepis cunoscute din sudul Chinei; altele se aliniază cu forme mid-devoniene descrise din Wyoming, iar câteva sunt mai apropiate de specii mai derivate înregistrate în Australia. Rezultatul este o imagine mai clară a felului în care adaptările pentru hrănire — plăci dentare zdrobitoare, modificări ale articulației mandibulare și consolidare a craniului — au apărut și s-au diversificat într-o fereastră geologică relativ scurtă.
Dr. Brian Choo, implicat în lucrările din Yunnan, descrie fosila ca o privire fără precedent asupra unui grup surprins în actul diversificării. Exemplarul chinez subliniază legături geografice pe parcursul vechii Gondwane și Laurussia, sugerând că „experimentele” anatomice în rândul peștilor pulmonari erau răspândite pe scara paleocontinentelor, nu simple curiozități izolate.
Importanța acestei descoperiri rezidă în relația filogenetică apropiată dintre peștii pulmonari și tetrapode. Studiind anatomia craniană și senzorială a acestor forme, paleontologii pot infera setul de schimbări care a făcut posibilă tranziția apă–uscat: modificări ale mecanicii respirației, ale forțelor de mușcare ale maxilarelor, dar și ale sistemelor de echilibru și sensoriale necesare pentru viața în habitate mai puțin adânci și mai structurale.
Mai mult, compararea trăsăturilor din Paleolophus cu cele de la Gogo oferă capete de dovadă pentru modele de dispersie biogeografică și convergență morfologică: unele soluții funcționale au fost reinventate independent în contexte diferite, în timp ce altele s-au răspândit prin migrație și schimb genetic între populații.
Tehnologii care schimbă narațiunile fosile
Imagistica modernă remodelază mai mult decât oasele. Scanarea CT poate revela canale minuscule din urechea internă care informează despre modul în care aceste animale detectau mișcarea și orientarea în spațiu. Ea poate rezolva formele cavității cerebrale (endocasturi) care oferă indicii despre specializările neuronale și poate reproduce laminae osoase delicate care fuseseră odată pierdute din cauza eroziunii. Prin combinarea scanărilor de la pești pulmonari vii cu cranii fosilizate, cercetătorii pot testa scenarii evolutive cu o precizie anterior imposibilă.
Tehnologiile moderne includ: micro-tomografia computerizată (micro-CT) pentru detalii fine, tomografia cu sincrotron pentru contrast crescut la nivel de țesut dur, și software avansat de segmentare 3D care separă straturile de os, spațiile cavitare și materialele de preservare minerală. Aceste procese permit crearea de modele digitale reutilizabile care pot fi partajate între muzee și institute, facilitând reproducibilitatea și reevaluarea rezultatelor.
Scanările dezvăluie, de asemenea, configurări ale canalelor semicirculare care pot fi comparate cu ale peștilor pulmonari moderni (de ex. genurile Neoceratodus sau Protopterus) pentru a reconstrui abilități de echilibru și mișcare. Endocasturile obținute din cranii fosilizate pot indica mărimea relativă a centrilor senzoriali, sugerează dezvoltarea sistemelor olfactive, vestibulare sau auditive și pot fi integrate într-un cadru funcțional al modului în care aceste animale interacționau cu mediul lor.
Coautoarea Hannah Thiele a subliniat faptul că munca este colaborativă între muzee, centre de imagistică și instituții internaționale. Este o reamintire: povestea marilor capitole ale vieții este adesea rescrisă nu prin noi situri de teren, ci prin reanalize atente ale specimenelor vechi, folosite acum cu instrumente noi.
Dr. Alice Clement, stânga, și studenta la paleontologie Hannah Thiele la Flinders University, Australia.
Perspective de la experți
„Fosilele nu sunt dovezi statice; ele sunt ipoteze care așteaptă să fie reexaminate,” spune Dr. Maria López, o paleobiologă evoluționistă neafiliată studiilor. „Când imagistica dezvăluie structuri interne pe care nu le-am putut vedea de la suprafață, întreaga așezare filogenetică poate să se deplaseze. Această undă afectează modul în care modelăm originile membrelor, ale plămânilor și ansamblul trăsăturilor care leagă peștii de tetrapode.”
Această perspectivă subliniază că studiile recente nu închid capitolul peștilor pulmonari devonieni, ci deschid file noi. Fiecare scanare și fiecare reanaliză apropie paleontologii de reconstrucția nu doar a identității acestor animale, ci și a ritmului, repetabilității și capetelor experimentale ale evoluției într-un interval critic din istoria Terrei. Următoarea fosilă aparent inexplicabilă poate fi cea care completează încă o bucată din puntea dintre apă și uscat.
Pe lângă valoarea pur științifică, aceste descoperiri au implicații pentru educație, conservare a patrimoniului paleontologic și comunicare științifică. Modelele 3D și imprimările tipărite permit expoziții interactive care explică publicului procesele evolutive, iar datele digitale facilitează politici de conservare bazate pe dovezi referitoare la; siturile fosile cu valoare științifică ridicată.
În concluzie, integrarea tehnologiilor imagistice avansate cu reexaminarea materialului istoric pune în lumină o etapă dinamică a evoluției — una în care „experimentele” anatomice la peștii pulmonari erau numeroase și variate. Această complexitate ne ajută să înțelegem cum, în final, pe unele ramuri ale copacului vieții, s-au dezvoltat caracterele care au permis vertebratelor să părăsească apa și să colonizeze medii terestre diverse.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu