Ископаемые данные подтверждают модель развития происхождения челюсти

Изобретение челюсти — один из самых значительных и радикальных эволюционных шагов в истории позвоночных. Однако последовательность событий, приведшая к её появлению, остаётся неясной. Учёные из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) Китайской академии наук, проанализировав молекулярные, эмбриологические и палеонтологические данные, обнаружили, что бесчелюстные галеаспиды возрастом 435–370 миллионов лет демонстрируют промежуточное состояние в формировании диплоринии (парных ноздрей) и челюсти.

Это исследование, опубликованное в журнале Chinese Science Bulletin, представляет собой прекрасный пример пересечения модели, основанной на биологии развития, и ископаемых свидетельств. Оно предполагает, что галеаспиды могут быть ближайшими бесчелюстными родственниками челюстноротых позвоночных. Согласно теории гетеротопии, челюсть возникла как новообразование благодаря смещению мезенхимально-эпителиального взаимодействия. Диссоциация назогипофизарного комплекса и развитие трабекул являются двумя фундаментальными предпосылками для этого.

Галеаспиды предоставляют древнейшие свидетельства чёткого отделения обонятельных органов от гипофизарного протока в филогении позвоночных — ключевое условие в моделях эволюционного развития для происхождения челюсти и диплоринии. С помощью синхротронной рентгеновской томографии исследователи также обнаружили у галеаспид производные структуры трабекул, что проливает свет на реорганизацию головы позвоночных до появления челюсти.