Накладываем мясо на кости древних рыб: синхротронные рентгеновские лучи реконструируют мягкие ткани рыб возрастом 380 миллионов лет

Научная статья с описанием открытия опубликована сегодня в журнале Science.Команду ученых, изучавших окаменелые рыбы, совместно возглавляли профессор Кейт Тринайстич из Университета Кертина, Перт, Австралия, и профессор Пер Эрик Альберг из Упсальского университета в Швеции.

В группу также вошли ученые из Европейского центра синхротронного излучения (ESRF), Гренобль, Франция; Музей Западной Австралии, Перт; Университет Флиндерса, Аделаида; Исследовательская школа наук о Земле Австралийского национального университета в Канберре; Научно-исследовательская школа физики и инженерии Австралийского национального университета; и Австралийский институт регенеративной медицины, Университет Монаша, Австралия.Слово «окаменелость» вызывает в воображении видение гремящих скелетов.

Кости и зубы превращаются в окаменелости гораздо легче, чем мягкие ткани, и обычно это единственные оставшиеся следы животного. Это делает редкие окаменелости мягких тканей еще более ценными как окно в биологию вымерших организмов.

Такие ткани почти никогда не превращаются в окаменелости, и ученым обычно приходится экстраполировать кожные покровы и мускулатуру на основе знаний о современных организмах и окаменелых скелетов.Формация Гого, осадочная горная порода на северо-западе Австралии, давно известна тем, что дает прекрасно сохранившуюся ископаемую рыбу. Среди прочего, он содержит плакодермы, вымершую группу, в которую входят некоторые из самых первых челюстных рыб.

Несколько лет назад австралийская исследовательская группа под руководством профессора Тринайстика сделала замечательное открытие, что эти окаменелости также содержат мягкие ткани, включая нервные и мышечные клетки. Теперь они сотрудничали с исследовательской группой профессора Пера Альберга из Упсальского университета и с Европейским синхротроном (ESRF) в Гренобле, Франция, чтобы задокументировать и реконструировать мускулатуру плакодерм. «Высококонтрастные рентгеновские изображения были получены благодаря мощному лучу и протоколу, разработанному для визуализации окаменелостей в ESRF.

Это уникальное решение в мире, которое позволило нам« реконструировать »некоторые окаменелые мышцы и задокументировать мышцы шеи и живота. в этих рыбах с ранней челюстью, не повреждая и не затрагивая окаменелые останки », — говорит Софи Санчес, одна из авторов из ESRF и Университета Упсалы.Доказано, что эти ранние позвоночные имеют хорошо развитую мускулатуру шеи, а также мощные мышцы брюшного пресса — мало чем отличаются от некоторых человеческих эквивалентов, выставляемых на пляжах мира каждое лето. Живые же рыбы, напротив, обычно имеют довольно простую мускулатуру тела без таких специализаций.

«Это показывает, что позвоночные животные развили сложную мускулатуру намного раньше, чем мы думали», — говорит Пер Альберг, соавтор проекта. «Это также предостерегает от мысли, что мы можем интерпретировать ископаемые организмы, просто метафорически помещая их скелеты в мягкие ткани живых родственников».