science >> Wetenschap >  >> anders

Onderzoek lost een 160 jaar oud mysterie op over de oorsprong van skeletten

Een fossiel heterostracaan, Errivaspis waynensis , uit het vroege Devoon (ongeveer 419 miljoen jaar geleden) van Herefordshire, VK. Krediet:Keating et al. 2018

Wetenschappers van de Universiteit van Manchester en de Universiteit van Bristol hebben krachtige röntgenstralen gebruikt om in de skeletten van enkele van onze oudste gewervelde verwanten te kijken. het oplossen van een 160 jaar oud mysterie over de oorsprong van onze skeletten.

Levende gewervelde dieren hebben skeletten die zijn opgebouwd uit vier verschillende weefseltypes:bot en kraakbeen (de belangrijkste weefsels waaruit menselijke skeletten zijn gemaakt), en dentine en glazuur (de weefsels waaruit onze tanden zijn opgebouwd). Deze weefsels zijn uniek omdat ze gemineraliseerd worden naarmate ze zich ontwikkelen, waardoor het skelet sterkte en stijfheid krijgt.

Bewijs voor de vroege evolutie van onze skeletten is te vinden in een groep fossiele vissen die heterostracanen worden genoemd, die meer dan 400 miljoen jaar geleden leefde. Deze vissen omvatten enkele van de oudste gewervelde dieren met een gemineraliseerd skelet die ooit zijn ontdekt. Van welk weefsel heterostracaanse skeletten precies werden gemaakt, heeft wetenschappers lang in verwarring gebracht.

Nu een team van onderzoekers van de Universiteit van Manchester, de Universiteit van Bristol en het Paul Scherrer Instituut in Zwitserland hebben een gedetailleerd kijkje genomen in heterostracaanse skeletten met behulp van Synchrotron Tomography:een speciaal type CT-scanning met behulp van zeer hoge energie röntgenstralen geproduceerd door een deeltjesversneller. Met behulp van deze techniek, het team heeft dit mysterieuze weefsel geïdentificeerd.

Een internationaal team van wetenschappers van de Universiteit van Manchester, De Universiteit van Bristol en het Paul Scherrer Instituut in Zwitserland hebben de skeletten van heterostracanen bestudeerd met behulp van röntgenstralen met hoge energie. Met deze techniek konden de onderzoekers gedetailleerde modellen van het skeletweefsel maken. Krediet:Keating et al. 2018

Hoofdonderzoeker Dr. Joseph Keating, van Manchester's School of Earth of Environmental Scientists, legt uit:"Heterostracaanse skeletten zijn gemaakt van een heel vreemd weefsel dat 'aspidine' wordt genoemd. Het wordt doorkruist door kleine buisjes en lijkt niet veel op de weefsels die tegenwoordig in gewervelde dieren worden gevonden. Gedurende 160 jaar, wetenschappers hebben zich afgevraagd of aspirine een overgangsfase is in de evolutie van gemineraliseerde weefsels."

De resultaten van deze studie, gepubliceerd in Natuurecologie en evolutie , laten zien dat de kleine buisjes holtes zijn die oorspronkelijk vezelbundels van collageen huisvestten, een type eiwit dat in uw huid en botten wordt aangetroffen.

Deze bevindingen stelden Dr. Keating in staat om op één na alle hypothesen voor de identiteit van het weefsel uit te sluiten:aspirine is het vroegste bewijs van bot in het fossielenarchief.

Door de microscopische structuur van deze skeletten te onderzoeken, ze konden het mysterieuze weefsel 'aspidine' identificeren en nieuw inzicht verschaffen in de evolutie van ons skelet. Krediet:Keating et al. 2018

co-auteur, Professor Phil Donoghue van de Universiteit van Bristol concludeert:"Deze bevindingen veranderen onze kijk op de evolutie van het skelet. Ooit werd gedacht dat aspirine de voorloper was van gemineraliseerde weefsels van gewervelde dieren. We laten zien dat dit zo is, in feite, een soort bot, en dat al deze weefsels miljoenen jaren eerder moeten zijn geëvolueerd."