3つの小さな振動する骨を含む人間の中耳は、音の振動を内耳に伝達する上で重要な役割を果たし、そこでそれらは私たちが聞くことを可能にする神経インパルスに変換されます。
胚性および化石の証拠は、人間の中耳が魚の気門から発達したことを証明しています。しかし、脊椎動物の空気孔の起源は、脊椎動物の進化の未解決の謎のままです。
発見された化石は、脊椎動物の気門が魚のえらに由来するという最初の解剖学的および化石の証拠を提供しました。
一部の研究者は以前、初期の脊椎動物は完全ならせん状の鰓を持っているべきであると信じており、初期の脊椎動物の下顎と舌骨のアーチの間にそれを探していました。しかし、1世紀以上にわたる広範な研究にもかかわらず、脊椎動物の化石には何も発見されていません。
しかし現在、中国科学院の脊椎動物古脊椎動物古人類学研究所（IVPP）の科学者たちは、中国の装甲ガレアスピス化石にこの謎の手がかりを見つけました。
過去20年間で、研究所の研究者は、4億3800万年前の3D Shuyu髄膜化石と、最初の4億1900万年前のガレアスピス目化石を次々と発見しました。完全に保存されています。化石は、それぞれ浙江省の長興と雲南省の曲靖で発見されました。
Shuyuは、シルル紀初期または中期（テリヒアン後期からウェンロキアン初期、430〜426.2 Ma）の無顎初期の脊椎動物の絶滅した属です。これは、中国南東部の現在の浙江省北西部の領土に生息していた最も有名なユーガレアスピス目ガレアスピスです。 20を超えるヘッドシールドが知られており、そのうちの少なくとも20には、3次元的に保存された神経頭蓋骨（頭蓋ボックス）が含まれています。
これらの化石は、脊椎動物の気門が魚のえらに由来するという最初の解剖学的および化石の証拠を提供した、と研究者らは述べています。
その後、Shuyuの頭蓋骨の7つの仮想エンドキャストが再構築されました。 Shuyuの頭蓋骨の解剖学的構造のほぼすべての詳細は、5つの脳領域、感覚器官、頭蓋骨の脳神経と血管の通路を含む、彼の指の爪サイズの頭蓋骨に見られました。
歯、顎、中耳など、多くの重要な人間の構造は魚の祖先にまでさかのぼります。古生物学者の主な仕事は、魚から人間への進化の連鎖の中で重要な欠落しているリンクを見つけることです。中国科学院の学者である朱民氏は、Shuyuは、Archeopteryx、Ichthyostega、Tiktaalikと同じくらい重要な、重要な欠落リンクと見なされていると述べています。
水生生物の空気孔は、各目の後ろにある小さな開口部で、一部の魚では口に向かって開いています。サメやすべてのエイでは、気門が鰓から水を排出する前に口腔内に水を吸い込む役割を果たします。気門はしばしば動物の上部に近い位置にあり、動物がほとんど堆積物に埋もれている場合でも呼吸を可能にします。
最も原始的な生きている硬骨魚であるポリプテルスでは、気門が空気の呼吸に使用されます。しかし、魚の気門は、鼻と口から呼吸するように進化したため、ほとんどの非魚種で最終的に置き換えられました。
初期のテトラポッドでは、気門は最初に聴覚ノッチに発達したように見えます。水生生物のように、それは呼吸に使用され、音を知覚することができませんでした。気門は後に現代のテトラポッドの耳に進化し、最終的には内耳の小さな骨を通して脳に音を伝達するために使用される外耳道になりました。この機能は、人類の進化を通して維持されてきました。
私たちの発見は、水生生物の空気孔の歴史全体を結びつけ、無顎類の化石の鰓嚢から、最も初期の顎のある脊椎動物の気門を通り、最初のテトラポッドの中耳まで、この並外れた進化の物語を伝える最近の発見をつなぎ合わせています。」
調査結果は、ジャーナルFrontiers inEcologyandEvolutionに掲載されました。
2022-06-25 19:26:23
著者: Vitalii Babkin