28 DE SETEMBRO DE 2022
Peixe morto dá nova vida à origem evolutiva das barbatanas e membros
Um tesouro de fósseis na China, desenterrados em rochas com cerca de 436 milhões de anos, revelou pela primeira vez que os misteriosos galeaspídeos, um peixe de água doce sem mandíbula, possuíam barbatanas emparelhadas.
A descoberta, por uma equipe internacional, liderada por Min Zhu do Instituto de Paleontologia de Vertebrados e Paleoantropologia, Bejiing e o professor Philip Donoghue da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, mostra a condição primitiva das barbatanas emparelhadas antes de se separarem em peitorais e pélvicas barbatanas, o precursor de braços e pernas.
Até agora, os únicos fósseis sobreviventes de galeaspids eram cabeças, mas esses novos fósseis originários das rochas da província de Hunan e Chongqing e nomeados Tujiaaspis em homenagem ao povo indígena Tujia que vive nesta região, contêm seus corpos inteiros.
As teorias abundam sobre os primórdios evolutivos das barbatanas e membros dos vertebrados – os precursores evolutivos dos braços e pernas – principalmente baseadas em embriologia comparativa. Há um rico registro fóssil, mas os primeiros vertebrados tinham barbatanas ou não. Havia pouca evidência de sua evolução gradual .
O primeiro autor Zhikun Gai, ex-aluno da Universidade de Bristol, disse: "A anatomia das galeaspids tem sido um mistério desde que foram descobertas há mais de meio século. Dezenas de milhares de fósseis são conhecidos da China e do Vietnã, mas quase todos eles são apenas cabeças - nada se sabe sobre o resto de seus corpos - até agora.
“Os novos fósseis são espetaculares, preservando pela primeira vez todo o corpo e revelando que esses animais possuíam barbatanas pareadas que se estendiam continuamente, desde a parte de trás da cabeça até a ponta da cauda. galeaspids foram pensados para não ter barbatanas emparelhadas completamente."
O autor correspondente, Professor Donoghue, disse: "Tujiaaspis dá nova vida a uma hipótese centenária para a evolução das barbatanas emparelhadas, através da diferenciação das barbatanas peitorais (braços) e pélvicas (pernas) ao longo do tempo evolutivo de um precursor contínuo da barbatana da cabeça à cauda.
"Esta hipótese de 'fin-fold' tem sido muito popular, mas careceu de qualquer evidência de apoio até agora. A descoberta de Tujiaaspis ressuscita a hipótese de fin-fold e a reconcilia com dados contemporâneos sobre os controles genéticos sobre o desenvolvimento embrionário de barbatanas em seres vivos. vertebrados."
O autor correspondente Min Zhu do VPP, Pequim, acrescentou: "Tujiaaspis mostra que a condição primitiva das barbatanas emparelhadas evoluiu primeiro. Grupos posteriores, como os osteostracanos sem mandíbula, mostram a primeira evidência da separação das barbatanas peitorais musculares, mantendo longas barbatanas pélvicas barbatanas musculares curtas em vertebrados mandibulados, como em grupos como placodermes e tubarões. No entanto, podemos ver vestígios de dobras alongadas nos embriões de peixes mandibulados, que podem ser manipulados experimentalmente para reproduzi-los. as barbatanas evoluem primeiro desta forma?"
Dr. Humberto Ferron, da Bristol, usou abordagens de engenharia computacional para simular o comportamento de modelos de Tujiaaspis com e sem as barbatanas emparelhadas. O co-autor disse: "As barbatanas emparelhadas de Tujiaaspis agem como hidrofólios, gerando sustentação passiva para o peixe sem qualquer entrada muscular das próprias barbatanas. As dobras laterais das barbatanas de Tujiaaspis permitiram que ele nadasse com mais eficiência".
O co-autor Dr. Joseph Keating em Bristol modelou a evolução das barbatanas emparelhadas. Ele disse: "Os vertebrados fósseis sem mandíbula exibem uma variedade estonteante de tipos de barbatanas, o que provocou um extenso debate sobre a evolução das barbatanas emparelhadas.
"Nossas novas análises sugerem que o ancestral dos vertebrados com mandíbula provavelmente possuía dobras de barbatanas emparelhadas, que se separaram em regiões peitorais e pélvicas. É incrível pensar que as inovações evolutivas vistas em Tujiaaspis sustentam a locomoção em animais tão diversos quanto pássaros, baleias, morcegos e humanos."
A pesquisa da equipe é publicada na Nature .
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