Curtin Üniversitesi’nden araştırmacılar, dünyanın en eski kalbini, 380 milyon yıllık ‘güzel korunmuş’ eski çeneli balık fosilinde keşfettiler.
Kalp, ayrı bir fosilleşmiş mide, bağırsak ve karaciğerin yanında, organlar modern köpekbalığı anatomisine benzer şekilde düzenlenmiş olarak keşfedildi.
Bugün Science dergisinde yayınlanan yeni araştırma, organların eklemlerin vücudundaki konumunun – 419.2 milyon yıl öncesinden 358.9 milyon yıl öncesine kadar Devoniyen döneminde gelişen soyu tükenmiş bir zırhlı balık sınıfı – modern köpekbalığı anatomisine benzer olduğunu ve hayati yeni evrimsel ipuçları sunduğunu buldu.
“Evrim genellikle bir dizi küçük adım olarak düşünülür, ancak bu eski fosiller çenesiz ve çeneli omurgalılar arasında daha büyük bir sıçrama olduğunu göstermektedir” diyor Curtin’in Moleküler ve Yaşam Bilimleri Okulu ve Batı Avustralya Müzesi’nden baş araştırmacı Profesör Kate Trinajstic.
“Bu balıkların kalpleri kelimenin tam anlamıyla ağızlarında ve solungaçlarının altında – tıpkı bugün köpekbalıkları gibi.”
“İlk defa, ilkel çeneli bir balıkta tüm organları bir arada görebiliyoruz ve bizden çok farklı olmadıklarını öğrendiğimizde özellikle şaşırdık.”
“Bununla birlikte, kritik bir fark vardı – karaciğer büyüktü ve balıkların tıpkı bugün köpekbalıkları gibi yüzdürülmesini sağladı. Akciğer balığı ve huş ağacı gibi günümüzün kemikli balıklarından bazılarının, yüzme mesanelerinden evrimleşen akciğerleri var, ancak incelediğimiz soyu tükenmiş zırhlı balıkların hiçbirinde akciğer kanıtı bulamamamız önemliydi, bu da daha sonraki bir tarihte kemikli balıklarda bağımsız olarak evrimleştiklerini gösteriyor. “
Örnek sadece yaşı bakımından değil, aynı zamanda araştırmacıların tarama aşamasına gelene kadar tamamen farkında olmadıkları bir şey olan 3D formunda korunmuş olması da dikkat çekicidir.
Curtin’in Moleküler ve Yaşam Bilimleri Okulu ve Batı Avustralya Müzesi’nden baş araştırmacı John Curtin Seçkin Profesör Kate Trinajstic, eski türlerin yumuşak dokularının nadiren korunduğu ve 3D koruma bulmanın daha nadir olduğu göz önüne alındığında, keşfin dikkat çekici olduğunu söyledi.
Profesör Trinajstic, “20 yıldan fazla bir süredir fosilleri inceleyen bir paleontolog olarak, 380 milyon yıllık bir atada 3D ve güzel korunmuş bir kalp bulmak beni gerçekten şaşırttı” dedi.
“Evrim genellikle bir dizi küçük adım olarak düşünülür, ancak bu eski fosiller çenesiz ve çeneli omurgalılar arasında daha büyük bir sıçrama olduğunu göstermektedir. Bu balıkların kalpleri kelimenin tam anlamıyla ağızlarında ve solungaçlarının altında – tıpkı bugün köpekbalıkları gibi. “
Bu araştırma – ilk kez – üstte oturan daha küçük odacıklı iki odadan oluşan bir eklemdeki karmaşık s şeklindeki bir kalbin 3D modelini sunmaktadır.
Profesör Trinajstic, bu özelliklerin bu tür erken omurgalılarda gelişmiş olduğunu ve baş ve boyun bölgesinin çeneleri barındırmak için nasıl değişmeye başladığına dair eşsiz bir pencere sunduğunu, kendi vücudumuzun evriminde kritik bir aşama olduğunu söyledi.
Fosillerin toplandığı Batı Avustralya’nın Kimberley bölgesindeki Gogo Formasyonu, başlangıçta büyük bir resifti.
Sydney’deki Avustralya Nükleer Bilim ve Teknoloji Örgütü ve Fransa’daki Avrupa Sinkrotron Radyasyon Tesisi’ndeki bilim adamlarının yardımına başvuran araştırmacılar, hala kireçtaşı betonlarına gömülü olan örnekleri taramak için nötron ışınları ve senkrotron x-ışınları kullandılar ve bakteriler ve çevresindeki kaya matrisi tarafından biriktirilen minerallerin farklı yoğunluklarına dayanarak içlerindeki yumuşak dokuların üç boyutlu görüntülerini oluşturdular.
Mineralize organların bu yeni keşfi, önceki kas ve embriyo bulgularına ek olarak, Gogo artrodirlerini tüm çeneli kök omurgalıları arasında en iyi anlaşılan hale getirir ve memelileri ve insanları içeren canlı çeneli omurgalılara evrimsel bir geçişi açıklığa kavuşturur.
Flinders Üniversitesi’nden ortak yazar Profesör John Long, “Bu eski balıklardaki yumuşak organların bu yeni keşifleri gerçekten paleontologların rüyalarının bir parçası, çünkü şüphesiz bu fosiller bu çağ için dünyada en iyi korunmuş fosiller. Gogo fosillerinin, uzak evrimimizde atılan büyük adımları anlamak için ne kadar değerli olduğunu gösteriyorlar. Gogo, cinsiyetin kökenlerinden en eski omurgalı kalbine kadar bize dünyada ilkler verdi ve şu anda dünyanın en önemli fosil alanlarından biri. Sitenin dünya mirası statüsü için ciddi olarak düşünülmesinin zamanı geldi.”
Uppsala Üniversitesi’nden ortak yazar Profesör Per Ahlberg, “Gogo balıkları hakkında gerçekten istisnai olan şey, yumuşak dokularının üç boyutta korunmasıdır. Yumuşak doku koruma vakalarının çoğu, yumuşak anatominin kaya üzerindeki bir lekeden biraz daha fazlası olduğu düzleştirilmiş fosillerde bulunur. Ayrıca, modern tarama tekniklerinin bu kırılgan yumuşak dokuları tahrip etmeden incelememize izin verdiği için çok şanslıyız. Birkaç on yıl önce, proje imkansız olurdu.”
Curtin liderliğindeki araştırma, Flinders Üniversitesi, Batı Avustralya Müzesi, Fransa’daki Avrupa Sinkrotron Radyasyon Tesisi, Avustralya Nükleer Bilim ve Teknoloji Örgütü’nün nükleer reaktörü, Uppsala Üniversitesi, Monash Üniversitesi’nin Avustralya Rejeneratif Tıp Enstitüsü ve Güney Avustralya Müzesi ile işbirliği yaptı.
Dergi referansı:
Trinajstic, K., et al. (2022) Gogo lagerstätte’den Devoniyen placoderms’deki organların olağanüstü korunması. Bilim. doi.org/10.1126/science.abf3289.
