Исследователи обнаружили сердце возрастом 380 миллионов лет — самое старое из когда-либо найденных — вместе с отдельными окаменелыми желудком, кишечником и печенью древней челюстной рыбы, проливая новый свет на эволюцию наших собственных тел.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Science , показало, что положение органов в теле артродиров — вымершего класса панцирных рыб, которые процветали в девонский период с 419,2 миллиона лет назад до 358,9 миллиона лет назад, — похоже на положение органов современной акулы. анатомии, предлагая жизненно важные новые эволюционные ключи.

Ведущий исследователь Джон Кертин, заслуженный профессор Кейт Тринаджстик из Школы молекулярных наук и наук о жизни Кертина и Музея Западной Австралии, сказал, что открытие было замечательным, учитывая, что мягкие ткани древних видов редко сохранялись, и еще реже можно было найти трехмерное сохранение.

«Как палеонтолог, изучающий окаменелости более 20 лет, я был искренне поражен, обнаружив прекрасно сохранившееся трехмерное сердце у предка, которому 380 миллионов лет», — сказал профессор Тринайстик.

«Эволюцию часто представляют как серию маленьких шагов, но эти древние окаменелости предполагают, что между бесчелюстными и челюстными позвоночными был большой скачок. Сердце этих рыб буквально находится во рту и под жабрами — прямо как у современных акул».

В этом исследовании впервые представлена ​​3D-модель сложного s-образного сердца в артродире, состоящем из двух камер, причем меньшая камера находится сверху.

Профессор Тринаджстик сказал, что эти черты были развиты у таких ранних позвоночных, предлагая уникальное окно в то, как область головы и шеи начала меняться, чтобы приспособиться к челюстям, что является критическим этапом в эволюции наших собственных тел.

«Впервые мы можем увидеть все органы вместе у примитивной челюстной рыбы, и мы были особенно удивлены, узнав, что они не так уж сильно отличались от нас», — сказал профессор Тринайстик.

«Тем не менее, было одно важное отличие — печень была большой и позволяла рыбе оставаться на плаву, как сегодняшние акулы. никаких признаков легких ни у одной из исследованных нами вымерших панцирных рыб, что позволяет предположить, что они развились независимо у костистых рыб в более позднее время».

Формация Гого в районе Кимберли в Западной Австралии, где были собраны окаменелости, изначально была большим рифом.

Заручившись помощью ученых из Австралийской организации ядерной науки и технологий в Сиднее и Европейского центра синхротронного излучения во Франции, исследователи использовали пучки нейтронов и синхротронное рентгеновское излучение для сканирования образцов, все еще находящихся в известняковых конкрециях, и построили трехмерные изображения мягких тканей внутри них на основе различной плотности минералов, отложенных бактериями, и окружающей породы.

Это новое открытие минерализованных органов, в дополнение к предыдущим находкам мышц и эмбрионов, делает членистоногих Гого наиболее изученными из всех челюстно-стволовых позвоночных и проясняет эволюционный переход по линии к живым челюстным позвоночным, включая млекопитающих и человека.

Соавтор профессор Джон Лонг из Университета Флиндерса сказал: «Эти новые открытия мягких органов у этих древних рыб действительно являются предметом мечтаний палеонтологов, поскольку, без сомнения, эти окаменелости лучше всего сохранились в мире для этой эпохи. показывают ценность окаменелостей Гого для понимания больших шагов в нашей далекой эволюции.Гого дал нам мировые открытия, от происхождения пола до самого старого сердца позвоночных, и теперь является одним из самых значительных местонахождений окаменелостей в мире. время, когда это место серьезно рассматривалось для получения статуса всемирного наследия».

Соавтор, профессор Пер Альберг из Университета Упсалы, сказал: «Что действительно исключительного в рыбах гого, так это то, что их мягкие ткани сохранились в трех измерениях. немного больше, чем пятно на камне. Нам также очень повезло, что современные методы сканирования позволяют нам изучать эти хрупкие мягкие ткани, не разрушая их. Пару десятилетий назад этот проект был бы невозможен».

Исследование под руководством Куртина проводилось в сотрудничестве с Университетом Флиндерса, Западноавстралийским музеем, Европейским центром синхротронного излучения во Франции, ядерным реактором Австралийской организации ядерной науки и технологий, Упсальским университетом, Австралийским институтом регенеративной медицины Университета Монаша и Южно-Австралийским музеем.