Il fossile di pesce Gogo dove i ricercatori hanno scoperto il cuore conservato in 3D di 380 milioni di anni fa. Nella foto al Museo WA. Credito:Yasmine Phillips, Università di Curtin
I ricercatori hanno scoperto un cuore di 380 milioni di anni, il più antico mai trovato, insieme a uno stomaco, intestino e fegato fossilizzati separati in un antico pesce dalla mascella, gettando nuova luce sull'evoluzione dei nostri corpi.
La nuova ricerca, pubblicata oggi su Scienza , ha scoperto che la posizione degli organi nel corpo degli artrodiri, una classe estinta di pesci corazzati che fiorì durante il periodo Devoniano da 419,2 milioni di anni fa a 358,9 milioni di anni fa, è simile all'anatomia moderna degli squali, offrendo nuovi e vitali indizi evolutivi.
Il ricercatore capo, John Curtin, illustre professoressa Kate Trinajstic della Curtin's School of Molecular and Life Sciences e del Western Australian Museum, ha affermato che la scoperta è stata notevole dato che i tessuti molli delle specie antiche sono stati raramente preservati ed è ancora più raro trovare la conservazione 3D.
"Come paleontologo che ha studiato fossili per più di 20 anni, sono rimasto davvero stupito di trovare un cuore 3D e ben conservato in un antenato di 380 milioni di anni", ha detto il professor Trinajstic.
"L'evoluzione è spesso considerata come una serie di piccoli passi, ma questi antichi fossili suggeriscono che ci sia stato un salto più ampio tra i vertebrati senza mascelle e quelli con mascelle. Questi pesci hanno letteralmente il cuore in bocca e sotto le branchie, proprio come gli squali di oggi."
Questa ricerca presenta il primo modello 3D di un cuore complesso a forma di S in un artrodiretto costituito da due camere, con la camera più piccola situata in cima.
La professoressa della Curtin University Kate Trinajstic ispeziona gli antichi fossili al WA Museum. Credito:Adelinah Razali, Università di Curtin
Il professor Trinajstic ha affermato che queste caratteristiche erano avanzate in questi primi vertebrati, offrendo una finestra unica su come la regione della testa e del collo iniziarono a cambiare per adattarsi alle mascelle, una fase critica nell'evoluzione del nostro corpo.
"Per la prima volta, possiamo vedere tutti gli organi insieme in un pesce primitivo con la mascella e siamo rimasti particolarmente sorpresi di apprendere che non erano così diversi da noi", ha detto il professor Trinajstic.
"Tuttavia, c'era una differenza fondamentale:il fegato era grande e consentiva al pesce di rimanere galleggiante, proprio come gli squali di oggi. Alcuni dei pesci ossei di oggi come il lungfish e le betulle hanno polmoni che si sono evoluti dalla vescica natatoria, ma è stato significativo che abbiamo scoperto nessuna prova di polmoni in nessuno dei pesci corazzati estinti che abbiamo esaminato, il che suggerisce che si siano evoluti indipendentemente nei pesci ossei in un secondo momento".
Lo stomaco conservato di un fossile di pesce Gogo al microscopio. Nella foto al Museo WA. Credito:Yasmine Phillips, Università di Curtin
La Formazione Gogo, nella regione di Kimberley nell'Australia occidentale, dove sono stati raccolti i fossili, era originariamente una grande barriera corallina.
Chiedendo l'aiuto degli scienziati dell'Australian Nuclear Science and Technology Organization di Sydney e dell'European Synchrotron Radiation Facility in Francia, i ricercatori hanno utilizzato fasci di neutroni e raggi X di sincrotrone per scansionare i campioni, ancora incorporati nelle concrezioni calcaree, e hanno costruito tridimensionali immagini dei tessuti molli al loro interno in base alle diverse densità di minerali depositati dai batteri e dalla matrice rocciosa circostante.
Questa nuova scoperta di organi mineralizzati, oltre ai precedenti ritrovamenti di muscoli ed embrioni, rende il Gogo arthrodires il più pienamente compreso di tutti i vertebrati staminali mascellari e chiarisce una transizione evolutiva sulla linea dei vertebrati mascellari viventi, che include i mammiferi e gli esseri umani.
Il co-autore, il professor John Long, della Flinders University, ha dichiarato:"Queste nuove scoperte di organi molli in questi antichi pesci sono davvero la materia dei sogni dei paleontologi, perché senza dubbio questi fossili sono i meglio conservati al mondo per questa epoca. Essi mostrare il valore dei fossili di Gogo per comprendere i grandi passi della nostra lontana evoluzione.Gogo ci ha regalato primati mondiali, dalle origini del sesso al più antico cuore di vertebrati, ed è ora uno dei siti fossili più significativi al mondo. tempo il sito è stato seriamente considerato per lo status di patrimonio mondiale."
Diorama del pesce Gogo al WA Museum Boola Bardip. Credito:Professor Kate Trinajstic, Curtin University
Il coautore, il professor Per Ahlberg, dell'Università di Uppsala, ha affermato:"La cosa davvero eccezionale dei pesci Gogo è che i loro tessuti molli sono conservati in tre dimensioni. La maggior parte dei casi di conservazione dei tessuti molli si trova in fossili appiattiti, dove l'anatomia molle è poco più di una macchia sulla roccia. Siamo anche molto fortunati perché le moderne tecniche di scansione ci consentono di studiare questi fragili tessuti molli senza distruggerli. Un paio di decenni fa, il progetto sarebbe stato impossibile."
La ricerca guidata da Curtin è stata una collaborazione con la Flinders University, il Western Australian Museum, la European Synchrotron Radiation Facility in Francia, il reattore nucleare dell'Australian Nuclear Science and Technology Organization, l'Università di Uppsala, l'Australian Regenerative Medicine Institute della Monash University e il South Australian Museum.
Il documento è intitolato "Eccezionale conservazione degli organi nei placodermi devoniani dal Gogo lagerstätte". + Esplora ulteriormente
