Самое старое в мире сердце сохранилось у панцирной рыбы возрастом 380 миллионов лет

Самое старое в мире сердце сохранилось у панцирной рыбы возрастом 380 миллионов лет

Группа австралийских ученых обнаружила самое старое в мире сердце, часть окаменелых останков панцирной рыбы, которая умерла около 380 миллионов лет назад. У рыбы также были окаменелые желудок, печень и кишечник.

Согласно недавней статье, опубликованной в журнале Science, все органы были устроены так же, как аналогичные органы в анатомии современной акулы.

Как мы сообщали ранее, большинство окаменелостей представляют собой кости, раковины, зубы и другие формы «твердой» ткани, но иногда обнаруживаются окаменелости, в которых сохранились мягкие ткани, такие как кожа, мышцы, органы или даже иногда глазное яблоко. Это может многое рассказать ученым об аспектах биологии, экологии и эволюции таких древних организмов, которые одни скелеты не могут передать.

Например, ранее в этом году исследователи создали очень подробную 3D-модель окаменелости аммонита возрастом 365 миллионов лет из юрского периода, объединив передовые методы визуализации и обнаружив внутренние мышцы, которые ранее никогда не наблюдались. Среди других находок исследователи обнаружили парные мышцы, отходящие от тела аммонита, которые, как они предполагают, использовали животное, чтобы втягиваться дальше в свою раковину, чтобы избежать хищников.

А в прошлом месяце британские исследователи описали свои эксперименты по наблюдению за тушами мертвых морских окуней, которые гнили в течение 70 дней, чтобы понять, как (и почему) мягкие ткани внутренних органов могут быть выборочно сохранены в летописи окаменелостей.

Один из лучших способов превратить мягкую ткань в горную породу — заменить ее минералом, называемым фосфатом кальция (иногда называемым апатитом). В частности, мышцы, желудки и кишечник склонны к «фосфатированию» гораздо чаще, чем другие органы, такие как почки и половые железы. Авторы пришли к выводу, что содержание фосфора в ткани конкретного органа способствует этому необычному смещению отбора, из-за которого мягкие ткани сохраняются в летописи окаменелостей.

Окаменелые образцы, рассмотренные в этой последней статье, были собраны в формации Гого в Западной Австралии, которая когда-то была рифом и богата исключительно хорошо сохранившимися девонскими окаменелостями, такими как класс бронированных доисторических рыб, известных как плакодермы. Эта консервация включает мягкие ткани, в том числе нервы.

В 2005 году палеонтологи даже раскопали новый вид плакодермы, получивший название Materpiscis («рыба-мать»), с эмбрионом, все еще прикрепленным пуповиной, — свидетельство того, что по крайней мере некоторые виды панцирных рыб дали хорошо развитое живое потомство.

Согласно авторам этой последней статьи, плакодермы были одними из самых ранних челюстных позвоночных, эволюция которых включала значительные изменения в структуре скелета и мягкой анатомии. Поскольку сохранение мягких тканей так редко встречается в летописи окаменелостей, образцы, собранные в формации Гого (и теперь находящиеся в публичных коллекциях Музея Западной Австралии и Музея Виктории), могут содержать подсказки о том, как произошел этот переход, в частности , как область головы и шеи изменилась, чтобы вместить челюсти.

«Что действительно исключительного в рыбах гого, так это то, что их мягкие ткани сохранились в трех измерениях», — сказал соавтор Пер Альберг из Упсальского университета.

«Большинство случаев сохранения мягких тканей обнаруживаются в сплющенных окаменелостях, где мягкая анатомия представляет собой не более чем пятно на камне. Нам также очень повезло, что современные методы сканирования позволяют изучать эти хрупкие мягкие ткани, не разрушая их. Пару десятков лет назад этот проект был бы невозможен».

Палеонтологи собрали образцы, разделив конкреции известняка в поле, а затем склеив осколки скотчем для транспортировки. Исследователи смогли просканировать неповрежденные образцы с помощью нейтронных лучей и синхротронного излучения. Затем они построили 3D-изображения мягких тканей, сохранившихся внутри, на основе различной плотности минералов, отложенных бактериями, и окружающей породы.

Результат: первая 3D-модель сложного плоского сердца s-образной формы с двумя отдельными камерами. Команда также сфотографировала толстостенный желудок с неповрежденным кишечником и печенью, отделенной от сердца; они также отметили отсутствие легких. По мнению авторов, окаменелая печень была довольно большой и, вероятно, помогала рыбе оставаться на плаву. Ученые впервые смогли увидеть расположение органов внутри примитивной челюстной рыбы.

«Как палеонтолог, изучающий окаменелости более 20 лет, я был искренне поражен, обнаружив трехмерное и прекрасно сохранившееся сердце у предка, которому 380 миллионов лет», — сказала соавтор Кейт Тринаджстик, палеонтолог позвоночных из Университета Кертина. .

«Эволюцию часто представляют как серию маленьких шагов, но эти древние окаменелости предполагают, что между бесчелюстными и челюстными позвоночными был большой скачок. У этих рыб буквально сердце во рту и под жабрами — прямо как у современных акул».