Откуда взялись наши челюсти? Вопрос сложнее, чем кажется, ведь не все челюсти одинаковы. В новой статье, опубликованной в журнале Science, палеонтологи из Китая и Швеции прослеживают наши челюсти до вымерших плакодерм, бронированных доисторических рыб, которые жили более 400 миллионов лет назад.
Челюсти являются культовой и определяющей чертой не только нашей собственной анатомии, но и всех позвоночных с челюстями: не зря Стивен Спилберг использовал «Челюсти» в качестве однословного названия своего бессмертного эпоса об акулах.
Челюсти впервые появляются у развивающегося эмбриона в виде хрящевой перемычки, похожей на жаберную дугу. У акулы он развивается непосредственно во взрослую челюсть, но у зародыша костной рыбы или человека новые кости появляются снаружи хряща. В нашем собственном черепе эти кости - зубная, верхняя и предчелюстная - составляют всю челюсть и несут наши зубы.
Общепризнанно, что зубная, верхняя и предчелюстная кости являются общим наследием костистых рыб и четвероногих: вы найдете те же кости у крокодила или трески. Но как быть дальше? Только еще одна группа рыб, вымершие плакодермы, имеют подобный набор челюстных костей. Но эти кости, известные как «гнатальные пластины» и показанные с впечатляющим эффектом у гигантской плакодермы Dunkleosteus, где они превратились в лезвия, подобные резцам листового металла, всегда считались не связанными с зубной, верхней и предчелюстной костями. Во-первых, они расположены немного дальше внутри рта, и в любом случае существует общее мнение, что плакодермы и костные рыбы имеют очень отдаленное родство.
Картина начала коренным образом меняться в 2013 году с описанием Entelognathus, силурийской (423 миллиона лет) ископаемой рыбы из Юньнани в Китае, которая сочетает в себе классический скелет плакодермы с наличием зубной, верхней и предчелюстной костей. Вместе с открытием характеристик, подобных плакодермам, у некоторых из самых ранних костистых рыб это стало убедительным доводом в пользу тесной связи между плакодермами и костными рыбами, что сопровождалось существенным переносом характеристик плакодермы у костистых рыб (и, следовательно, в конечном счете нам). А как же эти челюсти, откуда они взялись?
Вот тут-то и появляется новое ископаемое, Qilinyu. Qilinyu, описанный на этой неделе в журнале Science палеонтологами из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (IVPP) в Пекине и Университета Упсалы в Швеции, происходит из одного и того же места. и период времени, как Entelognathus, а также сочетает скелет плакодермы с зубной, верхней и предчелюстной челюстями, хотя в остальном эти две рыбы выглядят совершенно по-разному и, должно быть, вели разный образ жизни. Глядя на челюстные кости Entelognathus и Qilinyu, мы можем видеть, что они у обеих рыб сочетают в себе признаки челюстных костей костистых рыб (они вносят свой вклад в наружную поверхность лица и нижней челюсти) и челюстных пластинок плакодермы (имеют широкие режущие кромки). поверхности во рту). Становится очевидным и другое обстоятельство: утверждалось, что гнатальные пластинки плакодермы представляют собой внутреннюю челюстную аркаду, аналогичную по положению «венечным костям» костистых рыб, и если бы это было правдой, то мы ожидали бы найти гнатальные пластинки только внутри челюсти. зубная, верхняя и предчелюстная кости Entelognathus и Qilinyu; но там ничего нет.
Простейшая интерпретация наблюдаемого паттерна состоит в том, что наши собственные челюстные кости представляют собой слегка реконструированные старые гнатальные пластинки плакодерм. Кажется, что существенные части нашей анатомии можно проследить не только до самых ранних костистых рыб, но и за их пределами до странных неуклюжих бронированных плакодерм силурийского периода..