Živi fosil je upravo srušio 70 godina evolucionih pretpostavki

Istraživači su preispitali muskulaturu lobanje celakanta, loze riba starih 400 miliona godina, i otkrili da su mnoge anatomske strukture ranije pogrešno identifikovane.

Celakant, često nazivan „živi fosil“, ostao je anatomski sličan više od 65 miliona godina. Kao jedna od najopsežnije proučenih riba u naučnoj istoriji, još skriva tajne koje bi mogle značajno preoblikovati naše znanje o evoluciji kičmenjaka.

Preporučujemo

Nova studija Univerziteta Sao Paolo u Brazilu i Smitsonskog instituta u Sjedinjenim Državama daje nova saznanja o ovoj prastaroj vrsti.

Pažljivo analizirajući mišiće lobanje afričkog celakanta (Latimeria chalumnae), istraživači su otkrili da je samo 13% ranije opisanih evolucionih razvoja mišića u slučaju glavnih grupa kičmenjaka tačno. Naspram toga, identifikovali su devet ranije neprepoznatih promena povezanih sa ključnim razvojima u načinu kako ove životinje jedu i dišu.

„Veća je sličnost sa hrskavičavim ribama (ajkule, raže i himere) i tetrapodima (ptice, sisari, vodozemci i gmizavci) nego što se ranije mislilo. I veća razlika od zrakoperki, koje čine oko polovine živih kičmenjaka“, kažu naučnici.

Jedna od najvažnijih ispravki uključuje pogrešnu identifikaciju izvesnih struktura mekih tkiva. Odlike smatrane mišićima koji šire oblast između usta i grla pokazale su se kao ligamenti. Za razliku od mišića, ligamenti ne mogu da se kontrahuju, što znači da su ranije pretpostavke o jedenju i disanju celakanta verovatno pogrešne.

Ribe zrakoperke (actinopterygii) i sarkopterigije razdvojile su se od zajedničkog pretka pre oko 420 miliona godina. Sarkopterigije uključuju ribe poput celakanta i plućašica, kao i sve tetrapode, pošto su evoluirali od akvatičnog pretka. To su sisari, ptice, gmizavci i vodozemci.

Kod zrakoperki, kao što je šaran, lako je videti kako se usta pokreću radi usisavanja hrane. Ta sposobnost im je dala značajnu evolucionu prednost; one danas čine otprilike polovinu svih živih kičmenjaka.

To je fundamentalna razlika od drugih riba, poput celakanta i ajkula, koje se prvenstveno hrane grizući svoj plen.

„U ranijim studijama se pretpostavljalo da su ovi mišići koji bi obezbeđivali jače usisavanje takođe prisutni kod celakanta i da su evoluirali u zajedničkog pretka koštanih kičmenjaka, što sad pokazujemo da nije tačno. To se pojavilo barem 30 miliona godina kasnije, kod zajedničkog pretka živih zrakoperki“, ističu naučnici.

Celakanti su veoma retke ribe koje žive oko 300 metra ispod površine vode i provode vreme u podvodnim pećinama.

Jedan od razloga zašto su se tako malo promenile nakon izumiranja dinosaurusa je mali broj predatora i život u relativno zaštićenoj sredini. To je rezultiralo sporim promenama njihovog genoma.

Celakanti su bili prvo poznati iz fosila starih oko 400 miliona godina. Živi primerak je otkriven tek 1938, na veliko iznenađenje naučnika. Godine 1999, još jedna vrsta (Latimeria chalumnae) otkrivena je u azijskim vodama.

Zbog retkosti primeraka u muzejima, istraživači su morali uporno da traže instituciju voljnu da im ustupi primerke za disekciju. Muzej Fild u Čikagu i Institut za morsku nauku Virdžinije konačno su dali po jedan primerak. Koautor studije Dejvid Džonson (1945-2024), jedan od najvećih stručnjaka za anatomiju riba, zaslužan je za obezbeđivenja tih primeraka.

Iako se može tako činiti, disekcija primerka ne znači njegovo uništenje ako je urađena pravilno. Odvajanje svih mišića i kostiju lobanje celakanta trajalo je šest meseci. Ove strukture su sad sačuvane i mogu ih individualno proučavati drugi naučnici, bez potrebe za disekcijom nove životinje.

Posmatranje svakog mišića i nerva neposredno omogućilo je istraživačima da identifikuju šta se sigurno nalazi u celakantovoj glavi, da ukažu na ranije neopisane strukture i poprave greške koje se ponavljaju u naučnoj literaturi više od 70 godina.

„Ima mnogo protivrečnosti u literaturi. Kad smo konačno izučili primerke, detektovali smo više grešaka nego što smo očekivali. Na primer, 11 struktura opisanih kao mišići bile su zapravo ligamenti ili druge vrste vezivnog tkiva. To ima drastičnu posledicu po funkcionisanje usta i disanja, pošto mišići izvode kretanje, dok ga ligamenti samo prenose“, objašnjavaju autori.

S obzirom na poziciju celakanta na drvetu života kičmenjaka, ovo otkriće utiče na razumevanje kranijalne evolucije kod svih drugih velikih grupa kičmenjaka.

Istraživači su sa ovim informacijama upotrebili trodimenzionalne mikrotomografske snimke lobanja drugih grupa riba, izumrlih i živih. Ove snimke objave drugi istraživači anatomije riba kad urade 3D skeniranje.

Na osnovu snimaka kostiju lobanja drugih riba iz izumrlih loza, zaključeno je gde bi bilo pogodno mesto za mišiće viđene kod celakanta, rasvetljavajući evoluciju tih mišića kod prvih kičmenjaka sa vilicama. Budući rad treba da analizira sličnosti sa mišićima tetrapoda, kao što su vodozemci i gmizavci.

(Telegraf Nauka/SciTech Daily)