Un nuovo studio dell'ANU su un fossile di pesce di 400 milioni di anni ha trovato una struttura della mascella che fa parte del lignaggio evolutivo legato agli umani.

Il fossile proviene da antichi calcari intorno al lago Burrinjuck, 50 chilometri a nord-ovest di Canberra. La zona è ricca di conchiglie fossili e coralli, ma ospita anche i rari teschi di pesci corazzati estinti chiamati placodermi.

co-ricercatore, Lo studioso di dottorato dell'ANU Yuzhi Hu, ha detto che questo esempio era il cranio e la scatola cranica meglio conservati di un placodermi mai trovati.

"Il fossile rivela, in intricati dettagli, la struttura della mascella di questo antico pesce, che fa parte del lignaggio evolutivo che alla fine ha portato agli umani, ", ha affermato la signora Hu della ANU Research School of Earth Sciences.

"L'articolazione della mascella in questo pesce antico è ancora nel cranio umano, ma ora fa parte dell'orecchio medio."

Il team ha utilizzato strutture di scansione TC ad alta risoluzione presso l'ANU per indagare sulla struttura interna del cranio e della scatola cranica e ha prodotto stampe 3D ad alta risoluzione per riassemblare gli elementi della mascella, una tecnica mai utilizzata in precedenza per i vertebrati fossili.

La signora Hu ha analizzato i dati della scansione TC per rivelare un set completo di cartilagini della mascella interna per la prima volta in qualsiasi placodermi, con strutture che circondano l'articolazione della mandibola diverse da tutte le interpretazioni precedenti.

"La straordinaria conservazione del fossile ci permette di tracciare i solchi che portano l'afflusso di sangue alle mascelle e al cervello, " lei disse.

Il co-ricercatore Dr Gavin Young, dal Dipartimento di Matematica Applicata all'interno della Scuola di Ricerca di Fisica e Ingegneria dell'ANU, ha detto che la direzione del flusso sanguigno può essere elaborata per alcune arterie principali.

"Le arterie carotidi nell'uomo e in altri mammiferi portano il sangue attraverso il collo per fornire ossigeno alla testa, " Egli ha detto.

"L'intersezione dei solchi sul pavimento della scatola cranica nel fossile di Burrinjuck mostra che il sangue scorreva nella direzione opposta nell'equivalente dell'arteria carotide esterna, che fornisce sangue alla mascella e al viso negli esseri umani.

"Questo era il principale apporto di sangue ossigenato all'arteria carotide interna, che forma un solco distinto che conduce a un'apertura in cui è entrato nella cavità cerebrale."

I placodermi estinti sono stati tradizionalmente considerati un ramo evolutivo secondario, fino alla recente scoperta dei placodermi mascellari cinesi, un gruppo di fossili studiato a Pechino dal co-autore Dr Jing Lu prima che arrivasse all'ANU.

"La mascella è l'osso che forma la mascella superiore negli esseri umani, ", ha affermato il dott. Lu del Dipartimento di matematica applicata all'interno della Scuola di ricerca di fisica e ingegneria dell'ANU.

"I fossili di pesci cinesi hanno questo osso, dimostrando una relazione molto più stretta con l'ascendenza umana di quanto si pensasse in precedenza. Ma altre strutture interne erano apparentemente fatte di cartilagine, e non sono chiaramente conservati, a differenza del teschio di Burrinjuck."

Il dottor Lu ha affermato che pochissimi fossili hanno conservato dettagli così intricati da consentire la ricostruzione di animali estinti.

"Il fossile australiano ci aiuta a interpretare questi aspetti nei placodermi mascellari cinesi, " lei disse.

"Grazie alla collaborazione internazionale, stiamo facendo grandi progressi per elaborare la sequenza delle principali innovazioni evolutive all'origine dei vertebrati mascellari".

Il documento è pubblicato in Rapporti scientifici .