Gigi manusia yang gugup muncul dari sisik ikan lapis baja kuno: NPR

Ilustrasi ini menggambarkan vertebrata tanpa rahang awal Astraspis diserang oleh scorpion laut Megalograptus dalam perairan yang gelap dan dangkal. Kedua hewan kemungkinan memiliki sisik seperti gigi di tubuh mereka yang akan memungkinkan mereka untuk merasakan hal-hal di perairan di sekitar mereka.

Brian Engh/www.livingrelicproductions.com

ADVERTISEMENT

SCROLL TO RESUME CONTENT

Sembunyikan keterangan

Caption beralih

Brian Engh/www.livingrelicproductions.com

Yara Haridy, seorang ahli biologi evolusi di University of Chicago, suka setrum orang dengan memberi tahu mereka bahwa kerangka kami berevolusi dari ikan tanpa rahang.

“Banyak dari apa yang kita miliki saat ini telah ada selama lebih dari 500 juta tahun,” katanya tentang struktur tulang dalam tubuh kita. “Dan membuat orang memahami hal itu, saya pikir, memberi mereka penghargaan yang lebih baik untuk bumi mereka, untuk lingkungan, dan kadang -kadang untuk satu sama lain.”

Sekarang, Haridy memiliki kejutan baru untuk dibagikan. Dalam karya yang dia dan rekan -rekannya telah diterbitkan di jurnal Alammereka menemukan bahwa sensitivitas gigi kita (yang menyebabkan mereka sakit dan zing ketika dihadapkan dengan suguhan es atau bor dokter gigi) dapat ditelusuri kembali ke eksoskeleton ikan kuno yang lapis baja itu.

Kasus kuno identitas yang keliru

Alasan mengapa Anda atau anjing Anda atau burung di luar bukan genangan daging dan otot adalah karena semua hal lembut kami berkumpul bersama pada perancah internal – kerangka. Kerangka itulah yang membuat kita vertebrata.

Dan Haridy ingin tahu: bagaimana kerangka kita pertama kali terjadi?

“Mengapa kita bukan makhluk goopy?” dia bertanya. “Sebelum ada tulang, tidak ada tulang. Apa yang terjadi di antaranya? Membuat kerangka baru adalah hal baru yang tidak ada dalam sejarah evolusi, jadi saya ingin tahu bagaimana sel -sel itu mengembangkan kemampuan ini dan jaringan apa yang mereka buat terlebih dahulu.”

Haridy memutuskan untuk mencari petunjuk tentang apa yang dianggap sebagai vertebrata paling awal yang tercatat dari sekitar 500 juta tahun yang lalu, sesuatu yang disebut Anatolepis.

“Sayangnya mungkin fosil yang paling tidak menarik perhatian di dunia,” katanya. Itu karena itu hanya segelintir serpihan kecil yang bergelombang ini, “dianggap sebagai timbangan dari benda seperti ikan kuno ini,” membentuk semacam baju besi.

Karena Anatolepis Fragmen belum dicitrakan secara rinci sebelumnya, Haridy dan tim kecil memesan waktu di akselerator partikel Laboratorium Nasional Argonne untuk menggunakan sinar-X yang kuat untuk mendapatkan pemindaian 3D Hi-Res.

“Anda bisa menginap di gedung yang benar -benar gila penuh dengan vakum,” kenang Haridy. “Semuanya krom – sepertinya itu keluar dari Terminator.”

Selama 24 jam itu, dia makan banyak pizza – bukan hidangan yang dalam.

“Aku tidak bisa – itu sangat banyak adonan dan keju,” katanya. “Aku bukan orang yang dalam. Oh, itu akan membuatku dibatalkan di Chicago!”

Kembali ke lab, ketika Haridy menganalisis pemindaiannya, dia melihat sesuatu yang aneh. “Saya hanya berharap untuk melihat struktur yang sangat sederhana,” katanya. “Tapi sebaliknya, itu terlalu banyak anatomi dan terlalu banyak kompleksitas.”

Alasannya, ternyata, itu Anatolepis tidak ada vertebrata. Itu adalah invertebrata – semacam arthropoda. “Anggap saja seperti leluhur laba -laba dan kalajengking,” katanya.

Penemuan ini mendorong kemunculan vertebrata sekitar 20 hingga 30 juta tahun lebih lambat dari yang diperkirakan.

Tetapi temuan itu sulit bagi haridy untuk perut. Dia membangun seluruh ruang belajarnya Anatolepis Menjadi vertebrata paling awal – ketika sebenarnya bukan vertebrata sama sekali.

“Itu menandakan bahwa proyek saya hampir rusak,” katanya. “Aku sangat hancur.”

Membiarkan gigi berbicara

Penasihat Haridy di University of Chicago, ahli paleontologi Neil Shubin, membantunya membingkai ulang pemikirannya dan mengambil proyek ke arah yang berbeda dengan mempertimbangkan pertanyaan alternatif.

Anatomi serpihan baju besi invertebrata ini menyerupai gigi vertebrata. Mengapa itu? Dengan kata lain, kata Haridy, “Masalah apa yang dipecahkan oleh dua hewan yang memberi mereka struktur yang serupa?”

Shubin bertanya -tanya apakah mungkin ada hubungannya dengan sensitivitas. Ada fakta bahwa gigi manusia sensitif. Ditambah lagi, struktur yang ditemukan Haridy Anatolepis (The Now-Arthropoda) adalah untuk merasakan. “Semua anatomi ekstra ini,” katanya, “itu merasakan tekanan atau merasakan chemistry di udara atau air.”

Jadi Haridy beralih ke ikan vertebrata kuno yang para ilmuwan yang bergelombang percaya bahwa berevolusi menjadi gigi kita. “Ketika ikan berevolusi rahang dan mulai memberi makan lebih seperti predator,” katanya, “menjadi sangat menguntungkan memiliki hal -hal runcing di sekitar mulut Anda.” Tetapi tidak ada yang tahu apakah ada lebih banyak baju besi daripada pertahanan diri.

Ketika Haridy memindai benjolan fosil hewan, anatomi sangat mirip dengan Anatolepis. “Vertebrata awal ini, mereka tinggal di lautan yang kotor dan dangkal.” katanya. “Visibilitas mungkin tidak bagus. Mereka mungkin membutuhkan setiap inci sensasi yang bisa mereka dapatkan. Apa yang tidak bisa kita tanyakan dari fosil adalah, 'Hei, ikan kuno, apakah gigi itu sensitif?'”

Haridy mengira bahwa ikan modern mungkin membantunya menjawab pertanyaan itu. Jadi dia melihat sisik seperti gigi embrio hiu, sepatu roda dan ikan lele-dan dia menemukan saraf.

Gabungan, hasil ini menunjukkan bahwa baju besi ikan kuno kemungkinan memungkinkan mereka untuk merasakan air di sekitar mereka. Ratusan juta tahun kemudian, gigi kita – yang berevolusi dari baju besi itu – telah mewarisi kemampuan yang sama untuk merasakan hal -hal seperti rasa sakit dan suhu.

“Itu berarti skala itu berguna di setiap langkah,” kata Haridy. “Dan mereka hanya berubah sepanjang waktu. Dan itulah kisah evolusi.”

Joseph Keating, seorang ahli paleobiologi di University of Bristol yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan mengungkap evolusi kerangka dapat membantu kita memahami kelainan yang terkadang muncul dalam kerangka kita sendiri.

“Mekanisme perkembangan yang mengendalikan pertumbuhan tulang – terutama pertumbuhan atap tengkorak – adalah kuno dan berevolusi terlebih dahulu pada rahang (hewan seperti ikan) 480 juta tahun yang lalu,” katanya. Ada beberapa penyakit langka “di mana mekanisme perkembangan kuno itu serba salah.”

Selain itu, hasil penelitian baru menjelaskan mengapa kami mendapatkan sakit gigi. “Ini ditulis dalam sejarah evolusi kita,” kata Keating.

“Itu karena sekali waktu,” tambah Keating, “hebatmu berkali-kali di atas kakek nenek adalah ikan tanpa rahang yang berenang di laut, merasakan lingkungannya melalui struktur seperti gigi di tubuhnya.”

Ini, katanya, adalah “pendahulu evolusi gigi di mulut Anda.”