إعادة البناء الحجمي لجدرة الأسنان من جانبها اللغوي (النمط الكلي من Qianodus Dupiس). يبلغ طول العينة أكثر من 2 مم. الائتمان: تشو وآخرون.
غيرت الأسنان الأحفورية الصينية النادرة معتقدات العلماء حول تطور الفقاريات.
اكتشف فريق دولي من العلماء بقايا أسماك مسننة تعود إلى 439 مليون سنة ، مما يشير إلى أن أسلاف chondrichthyans الحديثة (أسماك القرش والشفنين) و osteichthyans (الأسماك ذات الزعانف والمفصصة) ظهرت في وقت أبكر مما كان يعتقد سابقًا.
تم نشر النتائج مؤخرًا في المجلة المرموقة الطبيعة.
أسفر موقع بعيد في مقاطعة قويتشو بجنوب الصين عن اكتشافات أحفورية رائعة ، بما في ذلك الأسنان الانفرادية التي تم تحديدها على أنها تنتمي إلى نوع جديد (Qianodus doubleis) من الفقاريات الفكية البدائية من العصر السيلوري القديم (حوالي 445 إلى 420 مليون سنة مضت). Qianodus ، الذي سمي على الاسم القديم لـ Guizhou الحالية ، كان له ملامح أسنان غير عادية على شكل حلزوني تحمل عدة أجيال من الأسنان التي تم إدخالها طوال حياة الحيوان.
https://www.youtube.com/watch؟v=1VOn8g8RGBA
إعادة بناء Qianodus doubleis السباحة. الائتمان: IVPP
واحدة من أندر الحفريات التي تم العثور عليها في الموقع كانت الحلزونات (أو الزفتين) من Qianodus. نظرًا لحجمها الصغير ، الذي نادرًا ما يتجاوز 2.5 مم ، كان لا بد من دراستها تحت التكبير بالضوء المرئي والأشعة السينية.
من السمات البارزة لللفائف أنها تحتوي على زوج من صفوف الأسنان الموضوعة في منطقة وسط مرتفعة من قاعدة اللفافة. تُظهر هذه الأسنان الأولية المزعومة نموًا تدريجيًا في الحجم مع اقترابها من الدودة الداخلية (اللغوية). الإزاحة المميزة بين صفين من الأسنان الأولية هي ما يميز زهور Qianodus عن تلك الموجودة في الفقاريات الأخرى. على الرغم من عدم اكتشافه سابقًا في فوط الأسنان للأنواع الأحفورية ، إلا أن ترتيبًا مشابهًا لصفوف الأسنان المتقاربة يوجد أيضًا في أسنان العديد من أسماك القرش الحديثة.
قسم افتراضي بطول محيط الأسنان في منظر جانبي (نوع كامل من Qianodus Duplicis). يبلغ طول العينة أكثر من 2 مم. الائتمان: تشو وآخرون.
يشير الاكتشاف إلى أن المجموعات المعروفة من الفقاريات الفكية من ما يسمى بـ “عصر الأسماك” (420 إلى 460 مليون سنة مضت) كانت قد نشأت بالفعل قبل حوالي 20 مليون سنة.
قال لي تشيانغ من جامعة Qujing Normal: “يوفر لنا Qianodus أول دليل قاطع على الأسنان ، ومن خلال فكي التمديد ، من هذه الفترة المبكرة الحرجة في تطور الفقاريات”.
على عكس أسماك القرش الحديثة التي تتساقط أسنانها باستمرار ، يعتقد الباحثون أن فقاعات أسنان Qianodus احتُفظ بها في الفم وزاد حجمها مع نمو الحيوان. يشرح هذا التفسير التوسيع التدريجي للأسنان البديلة وتوسيع قاعدة الفك السفلي استجابةً للزيادة المستمرة في حجم الفك أثناء التطور.
بالنسبة للباحثين ، كان المفتاح لإعادة بناء نمو البويضة هو عينتان في مرحلة مبكرة من التكوين ، يمكن التعرف عليها بسهولة من خلال أحجامها الأصغر بشكل ملحوظ وعدد الأسنان الأقل. قدمت المقارنة مع أكثر عددًا من الفقاعات الناضجة لعلماء الأحافير نظرة ثاقبة نادرة حول آليات تطور أسنان الفقاريات المبكرة. تشير هذه الملاحظات إلى أن الأسنان الأولية قد تشكلت أولاً بينما حدثت إضافة الأسنان الجانبية (الملحقة) في وقت لاحق في التطور.
إعادة بناء Qianodus dupis ، الفقاريات الفكية البدائية. الائتمان: تشانغ همينغ
قال بلامين أندريف ، المؤلف الرئيسي للدراسة: “على الرغم من خصائصها المميزة ، فقد تم بالفعل الإبلاغ عن جدلات الأسنان في العديد من سلالات الغضروف والعظام المنقرضة”. “حتى أن بعض الغضروفين الأوائل قاموا ببناء أسنانهم بالكامل من فلات متقاربة.”
يقول الباحثون أن هذا هو الحال أيضًا بالنسبة لـ Qianodus. توصلوا إلى هذا الاستنتاج بعد فحص الفقاعات الصغيرة (بطول 1-2 مم) من الأنواع الجديدة ذات الإشعاع السنكروتروني ، وهي عملية مسح بالأشعة المقطعية تستخدم أشعة سينية عالية الطاقة من معجل الجسيمات.
قال البروفيسور تشو مين من معهد علم الأحافير: “لقد دهشنا عندما وجدنا أن صفوف أسنان الفقاعات لها تحول يسار أو يمين واضح ، مما يشير إلى المواضع على الفروع المقابلة للفك”. الأكاديمية الصينية للعلوم.
يتم دعم هذه الملاحظات من خلال شجرة النشوء والتطور التي تحدد Qianodus على أنها قريبة من مجموعات chondrichthyan المنقرضة ذات الأسنان المستندة إلى whorl.
قال البروفيسور ZHU: “إن التسلسل الزمني المنقح لدينا لأصل المجموعات الرئيسية من الفقاريات الفكية يتفق مع فكرة أن تنوعها الأولي حدث في أوائل العصر السيلوري”.
يوفر اكتشاف Qianodus دليلًا قويًا على أن الفقاريات ذات الأسنان وأنماط الأسنان الشبيهة بأسماك القرش كانت موجودة قبل عشرات الملايين من السنين مما كان يعتقد سابقًا. يعرّف التحليل الوراثي المقدم في الدراسة أن Qianodus هو حيوان بدائي chondrichthyan ، مما يعني أن الأسماك الفكية كانت بالفعل متنوعة تمامًا في السيلوري السفلي وظهرت بعد فترة وجيزة من تطور تمعدن الهيكل العظمي في سلالات الأسلاف.فقاريات عديمة الفك.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة إيفان سانسوم: “هذا يتحدى النماذج التطورية الحالية لظهور الابتكارات الرئيسية في الفقاريات مثل الأسنان والفكين والزوائد المزدوجة”. جامعة برمنجهام.
المرجع: “Oldest Gnathostome Teeth” بقلم بلامين إس أندريف وإيفان جيه. الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05166-2
