Odakle nam ramena?

Foto: Frederic Cirou / PhotoAlto / Profimedia

Naučnici su otkrili evolucionu vezu između grla drevnih riba i anatomskog dela naših tela koji nam omogućava da, recimo, dohvatimo knjigu sa police. Ramena, zaključili su, imaju delimično poreklo od lukova u škrgama drevnih riba, zakrivljenih pomoćnih delova koji okružuju grlo, piše Science.org.

Analiza, objavljena u časopisu Nature, pomaže da se "pomire" dve suprotstavljene ideje o tome gde je poreklo dela tela koji povezuje naše ruke sa našim trupovima: tkivo glave ili bočnih pregiba drevnih riba. Po novom shvatanju, nastalom na osnovu detaljnih studija fosila starih 400 miliona godina, i jednom drugom je data uloga u evoluciji parnih udova. Ova studija je možda "veliki korak napred prema razrešenju ovog starog pitanja", kaže Šigeru Kuratani, evolucioni morfolog u RIKEN Centru za istraživanje dinamike biosistema.

Preporučujemo

Oko pre 500 miliona godina, kičmenjaci su bili morska stvorenja bez vilica, sa repovima, ali bez parnih peraja, i sa brojnim parnim lukovima škrga. Nekih 100 miliona godina posle toga, u morima su plivale ribe zvane plakodermi, sa vilicama i primitivnim "ramenom", odnosno pektoralnim sklopom koji je nosio parna prednja peraja.

Ihtiolozi su se dugo sporili oko toga da li su se vilice razvile od prednjeg škržnog luka predaka. Još jedan luk škrga je vremenom evoluirao u kost glave zvanu hijoid. U 19. veku biolozi su pretpostavljali da je grudni pojas - od kojeg su vremenom nastala i ljudska ramena - poreklom od drugih lukova škrga.

Drugi su mislili da su parna peraja, kao i njihove potporne strukture, nastale od bočnih pregiba, mekog tkiva koje se prostiralo dužinom tela ribe, i da je reč o tkivu trupa, a ne glave. Ima smisla da ruke i noge imaju poreklo u ovom tkivu, ali "pojas je kompleksniji, pošto ima veze sa glavom i njenom muskulaturom", kaže Martin Brazo, paleontolog u Imperijalnom koledžu u Londonu. "Kako smo dotle došli, to je prava misterija".

Razmišljajući o ovome dok je šetao svog psa, Brazo je uzeo u obzir skenove lobanje plakoderma zvanog Kolymaspis sibirica, pronađene pre više od 60 godina u Sibiru. Njega je zainteresovala rupa, ili divot, na zadnjem delu obe strane lobanje, koja je jednom služila za držanje hrskavice. On se pitao da li je je jednom ta hrskavica bila povezana sa škržnim lukom.

Brazo i njegove kolege su još jednom analizirale fosile plakoderma, uključujući i bliskog rođaka Kolymaspisa, zvanog Brindabellaspis. Oni su se vratili i na crteže švedskog paleozoologa Erika Helgea Osvalda Stensioa iz 1927. godine. Poredeći poziciju divota kod Kolymaspisa sa drugim divotima na drugim fosilima, zaključili su da je on najviše pomeren ka repu, kad je reč o mestima spoja lobanja i škržnih lukova.

Poznati plakodermi imaju najviše 5 škržnih lukova, jer su drugi evoluirali u vilice i hijoid; pektoralni pojas je evoluirao iz onog što je nekad bio šesti škržni luk, zaključuje tim Brazoa. U početku je pektoralni pojas omogućio mišićima koji su služili za podizanje škrga da omoguće bolje otvaranje usta, što je dovelo do evolucije različitih sistema za hranjenje kod riba, tvrdi Brazo. Kasnije se razvio tako da podržava parna peraja, za koja se on slaže da su nastala od tkiva trupa.

Divot, ili oblast koja je nekad bila šesti škržni luk, je anatomsko područje koje razdvaja tkiva glave od trupa, kažu Brazo i kolege. Oni su utvrdili da ovakvo područje postoji i još kod jedne grupe izumrlih riba, bezviličnih osteostrakana. Ove ribe nemaju razvijenu glavu ili ramena, ali fosilni ostaci krvnih sudova pokazuju da se cirkulatorni sistem za glavu i trup razdvaja posle šestog škržnog luka. Istraživanja živih riba takođe podržavaju ovu ideju, tvrdi Brazo, pokazujući da se mišić cucullaris, koji se nalazi u ovom rejonu, razvio od tkiva glave. Kod plakoderma, on tvrdi da je cucullaris verovatno pomogao pri razvoju pektoralnog pojasa, služeći kao ekvivalent ljudsko mišiću trapezijusu, koji se prostire od vrata, preko ramena, do sredine leđa.

(Telegraf Nauka/Science.org)