X 선은 화석 기록의 가장 오래된 뼈를 드러내는 것처럼 보입니다

4 억 년 전 이상한 물고기가 세계의 바다에서 수영했습니다. 이 물고기는 원래의 주인이 수백만 년 전에 세상을 떠난 이래로 분류를 무시한 현재의 뼈와는 다른, 이상한 뼈 같은 물질 인 유연한 골격을 가지고있었습니다. 화요일에 자연 생태와 진화 우리는 그것이 무엇인지를 마침내 알게되었다고보고합니다. 이것은 화석 기록 전체에서 가장 오래된 뼈 예입니다.

이 고대 물고기에서 볼 수있는 골격 재료 인 헤테로스 라칸 (heterostracans)의 일부는 아스 피딘 (aspidin)으로 불린다. 이 자료는 맨체스터 대학의 고생물학자인 Joseph Keating 박사는 뼈, 연골, 상아질, 법랑질과 같은 네 가지 조직 유형과 닮지 않았기 때문에 거의 특성을 밝히지 못했습니다. 오늘날의 뼈와 치아를 구성합니다. 생물 학자들이 이전에 현미경으로 aspidin 화석을 조사했을 때, 그들은 십자 모양의 분기 구조를 찾기 위해 난처했다.

우리가 오늘날 알고있는 뼈의 유형은 현미경으로 십자가를 이루지 않으므로 aspidin이 실제로 뼈인지 여부를 파악하기가 어려웠습니다. "160 년 동안 과학자들은 아스피린이 광물 조직의 진화에서 과도기적 단계인지 궁금해했습니다. 그러나 그의 연구팀의 heterostracan 화석에 대한 상세한 x-ray는 뼈의 진화의 매우 중요한 단계 인 것으로 보인다는 증거를 보여 주었다.

뼈의 주요 구성 요소는 미네랄이 부착 할 수있는 비계를 형성하기 위해 함께 모인 콜라겐과 같은 단백질의 "유기 매트릭스"로 다른 해면질 조직을 단단하게 만듭니다. 결정적으로, 우리가 익숙한 뼈에서,이 행렬은 보통 선의 이것은 뼈가 광물질 화되기 위해 필요하다고 생각됩니다.

연구자들은 aspidin이 겉으로는 십자형 구조를 가지기 때문에 매트릭스의 미네랄 성분을 가질 수 없다고 결론 지었다. 다른 말로하면, 그것이 뼈와 비슷하게 보였을지라도 아마도 그것은 아마도 광물 화 된 뼈의 진화론적인 전임자 일 것입니다.

Keating은 aspidin을 더 자세히 살펴보기로 결정했습니다. 그는 싱크로트론 단층 촬영이라는 기법을 사용하여 헤테로스 트란 스캔 뼈대의 화석 잔해를 100 시간 이상 스캔 한 결과, 입자 가속기가 필요하기 때문에 강력한 X 선을 사용했습니다. Keating은 스위스의 Paul Scherrer Institute에서 입자 가속기를 발견했습니다. 그는이 고품질의 xrays를 사용하여 이러한 aspidin 해골의 3 차원 모델을 구성했습니다.

예전보다 더 가깝게 보인 Keating은 과거에 너무 혼란 스러웠던 십자가 골이 사라진 것을 발견했습니다. "이 튜브들은 엄밀히 말하면 선형 적이기 때문에 어떤 종류의 분지가 없다"고 블로그 포스트에 썼다. 자연. "이전 연구의 이미지는 얽힌 튜브와 겹쳐진 튜브를 통해 2 차원 단면을 만들어서 분지 모양을 나타 냈습니다."

3D 모델은 튜브가 실제로는 직선형이지만 서로 교차하여 무작위로 십자형으로 겹쳐진 것처럼 보였습니다. 수십 년 동안, 그는 연구자들이 2 차원 X 선에서 튜브를 바라 보았을 때, 그들의 실제 구조를 나타내는 것이 아닌 분지 패턴을 형성하면서 평평 해지는 것처럼 보였습니다. 결정적으로,이 튜브는 콜라겐, 즉 무기물 화에 기여하는 비계 단백질을 담고 있다고 지적했다.

"우리는 공간이 선형 형태를 보임을 보여줍니다."라고 저자는 씁니다. "대신에,이 공간은 미네랄이 침전되는 비계를 형성하는 내재 된 콜라겐 섬유 뭉치를 나타낸다. 따라서 아스피딘은 무 세포 피부 뼈입니다."

이 미세한 분화는 인체에서 볼 수있는 것과 같은 광물 화 된 골격이 처음 진화되었을 때를 계산할 때 엄청난 결과를 낳습니다. 이 물고기가 골격을 광물화했다는 것을 단순히 보여줌으로써이 팀은 그 날짜를 수백만 년 전으로 되돌려 놓았습니다.

브리스톨 대학 (University of Bristol)의 공동 저자이자 고생물학자인 Phil Donoghue 박사는 "이러한 발견은 골격의 진화에 대한 우리의 시각을 변화시킨다. "우리는 이것이 사실상 뼈의 한 종류이며, 이러한 모든 조직은 수백만 년 전에 진화했음을 보여줍니다."