Een nieuwe studie van ANU op een 400 miljoen jaar oud visfossiel heeft een kaakstructuur gevonden die deel uitmaakt van de evolutionaire lijn die aan mensen is gekoppeld.

Het fossiel is afkomstig uit oude kalksteen rond Lake Burrinjuck, 50 kilometer ten noordwesten van Canberra. Het gebied is rijk aan fossiele schelpen en koralen, maar ook de thuisbasis van de zeldzame schedels van uitgestorven gepantserde vissen die placoderms worden genoemd.

Mede-onderzoeker, ANU-promovendus Yuzhi Hu, zei dat dit exemplaar de best bewaarde schedel en hersenpan was van een placoderm die ooit is gevonden.

"Het fossiel onthult, tot in de kleinste details, de kaakstructuur van deze oude vis, die deel uitmaakt van de evolutionaire lijn die uiteindelijk leidde tot de mens, " zei mevrouw Hu van de ANU Research School of Earth Sciences.

"Het kaakgewricht in deze oude vis zit nog steeds in de menselijke schedel, maar maakt nu deel uit van het middenoor."

Het team gebruikte CT-scanfaciliteiten met hoge resolutie bij ANU om de interne structuur van de schedel en hersenpan te onderzoeken en produceerde 3D-afdrukken met hoge resolutie om de kaakelementen opnieuw samen te stellen - een techniek die nog nooit eerder werd gebruikt voor fossiele gewervelde dieren.

Mevr. Hu analyseerde de CT-scangegevens om voor het eerst een complete set van intern kaakkraakbeen te onthullen in een placoderm, met structuren rond het kaakgewricht die verschillen van alle eerdere interpretaties.

"De verbazingwekkende bewaring van het fossiel stelt ons in staat om de groeven te traceren die de bloedtoevoer naar de kaken en de hersenen dragen, " ze zei.

Mede-onderzoeker dr. Gavin Young, van de afdeling Toegepaste Wiskunde binnen de ANU Research School of Physics and Engineering, zei dat de richting van de bloedstroom voor sommige belangrijke slagaders kan worden uitgewerkt.

"De halsslagaders bij mensen en andere zoogdieren brengen bloed door de nek om het hoofd van zuurstof te voorzien, " hij zei.

"De kruising van groeven op de bodem van de hersenpan in het Burrinjuck-fossiel laat zien dat het bloed in de tegenovergestelde richting stroomde in het equivalent van de externe halsslagader, die bij mensen bloed aan de kaak en het gezicht levert.

"Dit was de belangrijkste zuurstofrijke bloedtoevoer naar de interne halsslagader, die een duidelijke groef vormt die leidt naar een opening waar het de hersenholte binnenging."

De uitgestorven placodermen worden traditioneel beschouwd als een evolutionaire zijtak, tot de recente ontdekking van Chinese maxillate placodermen, een fossielengroep die in Peking werd onderzocht door co-auteur Dr. Jing Lu voordat ze naar ANU kwam.

"De bovenkaak is het bot dat de bovenkaak vormt bij mensen, " zei dr. Lu van de afdeling Toegepaste Wiskunde van de ANU Research School of Physics and Engineering.

"De Chinese visfossielen hebben dit bot, het aantonen van een veel nauwere relatie met de menselijke voorouders dan eerder werd gedacht. Maar andere interne structuren waren blijkbaar gemaakt van kraakbeen, en zijn niet duidelijk bewaard gebleven, in tegenstelling tot de Burrinjuck-schedel."

Dr. Lu zei dat heel weinig fossielen zulke ingewikkelde details hebben bewaard om de reconstructie van uitgestorven dieren mogelijk te maken.

"Het Australische fossiel helpt ons deze aspecten te interpreteren in de Chinese maxillate placodermen, " ze zei.

“Dankzij de internationale samenwerking, we maken grote vooruitgang bij het uitwerken van de volgorde van belangrijke evolutionaire innovaties aan de oorsprong van de gewervelde kaken."

De krant is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .