A legelső szárazföldi állatok koponyacsontjai korlátozták az evolúciót

Egy angol-spanyol kutatócsoport a halak és a belőlük létrejött szárazföldi állatok koponyacsontjait, azok közti kapcsolatokat vizsgálta, és arra jutott, hogy az eddigi feltételezésekkel szemben a halakénál kevesebb csont nem segítette, hanem évmilliókon át inkább hátráltatta a további fejlődést. A felfedezés szerint a kevesebb csont azzal is együtt járt, hogy e csontok közt bonyolultabbá vált a kapcsolat, számolt be a Eurekalert tudományos hírportál.

Több mint 100 kihalt és ma élő négylábú koponyacsontjait elemezték és hasonlították össze, hogy az evolúciós változásokat felderítsék, az eredményeiket pedig a Science Advances folyóiratban publikálták a szakemberek.

„A négylábúaknak alapvetően kevesebb csontú a koponyájuk, mint a hal őseiké, azonban azzal, ha pusztán megszámláljuk a csontokat, fontos információt veszítünk. Ezért  hálózatelemzés módszerét alkalmaztunk, amelyben a csontok számán túl azok elrendeződése és a köztük fennálló kapcsolatok is szerepeltek” – magyarázta James Rawson, a Bristoli Egyetem kutatója. Dr. Borja Esteve-Altava, a kutatás résztvevője és e módszer szakértője hozzátette: „Az anatómiai kutatások alapértelmezetten leíró jellegűek, a hálózatelemzés viszont stabil matematikai kereteket ad a csontok közti anatómiai kapcsolatok számszerűsítésére. Ez pedig egy olyan adat, amelyet általában figyelmen kívül hagynak az alaktani evolúció vizsgálatában.”

A hálózatelemzés arra jutott, hogy a halakénál kevesebb koponyacsonttal rendelkező négylábúak koponyacsontjainak szerveződése bonyolódott. Ez ugyan ellentmondásosnak tűnhet, de a kevesebb csont kialakulása azzal járt, hogy a megmaradt csontoknak több szomszédjukkal kellett kapcsolatot fenntartani, ez pedig összetettebb felépítést eredményezett.

A kutatók által vizsgált állatok közül a modern békák és szalamandrák koponyái voltak a leginkább bonyolultak. Míg a halak koponyái számos elkülönült csontból épültek fel, a legkorábbi négylábúak koponyacsontjai nagyobb egységekké álltak össze. A koponya evolúcióját vizsgálva pedig arra jutottak a szakemberek, hogy a négylábúak kialakulása egybeesett egy olyan időszakkal, amikor e koponyacsontok elrendeződése kevésbé sokszínűvé vált. Emily Rayfield, a kutatás vezetője hozzátette, csodálkoztak azon, hogy ezek az átalakulások korlátozták a négylábúak sokszínűbbé válását és elterjedését az új élőhelyen, a szárazföldön. „Úgy gondoljuk, hogy a nyak kialakulása, esetleg valami kihalási esemény, vagy épp a koponya fejlődése állhat a hátterében.”

A kutatók a végtagcsontok szerkezeti változatosságában hasonló csökkenést tapasztaltak a korai négylábúaknál, azonban az mintegy 10 millió évvel korábban következett be. „Úgy tűnik, eltérő tényezők befolyásolták a koponya és a végtagok evolúcióját a korai négylábúakban, és még rengeteget kell tanulnunk a saját őseink fejlődéséről” – tette hozzá Rawson.