你可能從未真正想過骨骼是怎麼來的,但這個問題已經困擾了古生物學家一個多世紀。尤其是一種名為heterostracan的古老魚類,它的骨骼更是令科學家迷惑不解。不過現在,英國科學家表示,他們已經破解了這一謎題,他們聲稱,4億年前的heterostracan化石是有史以來發現的最古老的骨骼樣本。
現代脊椎動物的骨骼由四種不同的組織構成。随着我們逐漸成長,這些組織會礦化,變得堅固結實。骨質顯然是主要部分,但還有軟骨,以及構成牙齒的牙本質和牙釉質。
最初的骨骼到底是在何時出現的?又是如何形成的?
我們不得而知,但答案可能就藏在heterostracan的化石裡。
這些古老而奇特的魚類生活在大約3.8億年至4.44億年前的志留紀和泥盆紀時期,是最先進化出礦化骨骼的脊椎動物之一。盡管如此,它們的骨骼似乎不是由四種現代骨骼組織中的任何一種所構成。
“Heterostracan的骨骼是由一種名為‘綿馬素’的奇特組織構成的。”這項研究的首席研究員約瑟夫·基廷(Joseph Keating)說,“綿馬素由縱橫交錯的細微管狀物組成,它與現代脊椎動物身上的任何組織都不太相像。160年來,科學家一直想知道,綿馬素是否是礦化組織進化過程中的過渡階段。”
研究人員說,對于綿馬素是細胞骨還是無細胞骨,是牙本質還是某種進化過程中的過渡産物,學界意見不一。關鍵在于綿馬素中央的奇怪空間,據認為這些空間包含細胞、細胞突起或者纖維束,每一種都代表了不同的組織。
為了更深入地觀察,科學家采用了同步輻射斷層成像。這是一種使用了高能X射線的非常細緻的CT掃描。研究人員發現,這些空間具有線性形狀,這隻留下了一種可能——綿馬素是無細胞骨,它也由此成為了現存化石記錄中最古老的骨骼證據。
“這些發現改變了我們對骨骼進化過程的認知。”研究合著者之一菲爾·道格納(Phil Donoghue)說,“綿馬素曾被認為是脊椎動物礦化組織的前體。我們的研究證明,它其實是一種骨頭,而礦化組織肯定是在幾百萬年前進化形成的。”
翻譯:于波
校對:李莉
編輯:漫倩
來源:Newatlas
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