Criaturas extintas preenchem lacuna intrigante no registro fóssil
Reconstrução Artística Yunnanozoan

A reconstrução artística do Yunnanozoan da biota Cambriana de Chengjiang mostra esqueletos faríngeos semelhantes a cestas. Crédito da foto: Dinghua Yang

A pesquisa mostra que os Yunnanozoa são os mais antigos vertebrados basais conhecidos.

Novas descobertas respondem a perguntas no registro fóssil.

A lacuna intrigante no registro fóssil que explicaria a evolução de invertebrados para vertebrados há muito intriga os cientistas. Os vertebrados compartilham características únicas, como espinha dorsal e crânio, e incluem peixes, anfíbios, répteis, pássaros, mamíferos e humanos. Os invertebrados, por outro lado, são animais sem espinha dorsal.

O processo evolutivo que transformou invertebrados em vertebrados – e como eram esses primeiros vertebrados – intriga os cientistas há séculos.

Uma equipe de cientistas realizou agora um estudo de Yunnanozoans, criaturas extintas do início do Cambriano (518 milhões de anos atrás), e encontrou evidências de que eles são os progenitores mais antigos conhecidos. Vertebrado progenitor é um termo que se refere aos vertebrados que estão extintos, mas estão intimamente relacionados aos vertebrados vivos.

Os cientistas do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Nanjing publicaram suas descobertas na revista em 7 de julho de 2022 Ciência.

Filo Vertebrado Yunnanozoan

O vertebrado tronco Yunnanozoan. Crédito da foto: Fangchen Zhao

Ao longo dos anos, à medida que os pesquisadores estudavam como os vertebrados evoluíram, um foco de pesquisa foi nos arcos faríngeos. São estruturas que produzem partes da face e pescoço, como músculos, ossos e tecido conjuntivo. Os cientistas levantaram a hipótese de que o arco faríngeo evoluiu de uma haste cartilaginosa inflexível em ancestrais vertebrados, como B. o anfioxo Chorda, um parente invertebrado próximo dos vertebrados. No entanto, se tal anatomia realmente existiu em ancestrais antigos não é conhecido com certeza.

Para entender melhor o papel do arco faríngeo em vertebrados antigos, a equipe de pesquisa examinou fósseis de Yunnanozoa de corpo mole encontrados na província de Yunnan, na China. Durante anos, os pesquisadores estudaram os Yunnanozoans, com conclusões divergentes sobre como interpretar a anatomia da criatura. A afinidade de Yunnanozoa tem sido debatida por cerca de três décadas, com vários artigos publicados apoiando opiniões divergentes, incluindo quatro em Natureza e Ciência.

A equipe de pesquisa se propôs a examinar fósseis de Yunnanozoan recém-coletados de maneiras anteriormente inexploradas, realizando um estudo anatômico e ultraestrutural de alta resolução. As 127 amostras examinadas mostram resíduos carbonáceos bem preservados que permitiram à equipe realizar observações ultraestruturais e análises geoquímicas detalhadas.

A equipe aplicou microtomografia de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectrometria Raman, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e espectroscopia de raios-X de dispersão de energia para as amostras fósseis. Seu estudo confirmou de várias maneiras que os Yunnanozoa têm citocartilagem na faringe, uma característica que se acredita ser específica dos vertebrados. As descobertas da equipe apoiam que os Yunnanozoa são vertebrados ancestrais. Os resultados de seu estudo mostram que os Yunnanozoa são os parentes mais antigos e ao mesmo tempo mais primitivos dos vertebrados coroados.

Durante o estudo, a equipe observou que todos os sete arcos faríngeos nos fósseis de Yunnanozoan são semelhantes entre si. Todos os arcos têm segmentos e filamentos semelhantes a bambu. Os arcos adjacentes são todos conectados por hastes horizontais dorsais e ventrais, formando uma cesta. Um esqueleto faríngeo semelhante a uma cesta é uma característica encontrada hoje em peixes vivos sem mandíbula, como lampreias e peixes-bruxa.

“Dois tipos de esqueletos faríngeos – os tipos em forma de cesta e os isolados – são encontrados no Cambriano e em vertebrados vivos. Isso implica que a forma dos esqueletos faríngeos tem uma história evolutiva inicial mais complexa do que se pensava anteriormente”, disse TIAN Qingyi, o primeiro autor do estudo, da Universidade de Nanjing e do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing da Academia Chinesa de Ciências.

Sua pesquisa deu à equipe novos insights sobre as estruturas detalhadas dos arcos faríngeos. As novas observações anatômicas que a equipe fez em seu estudo apoiam a colocação evolutiva dos yunnanozoários na parte basal da árvore da vida dos vertebrados.

Referência: “Ultrastructure revela esqueleto faríngeo de ancestrais vertebrados em Yunnanozoa” por Qingyi Tian, ​​​​Fangchen Zhao, Han Zeng, Maoyan Zhu e Baoyu Jiang, 7 de julho de 2022, Ciência.
DOI: 10.1126/science.abm2708

A equipe de pesquisa inclui Qingyi Tian da Universidade de Nanjing (NJU) e Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, Academia Chinesa de Ciências (NIGPAS); Fangchen Zhao e Han Zeng do NIGPAS; Maoyan Zhu do NIGPAS e da Universidade da Academia Chinesa de Ciências; e Baoyu Jiang da NJU.

Esta pesquisa foi financiada pelo Programa de Pesquisa Prioritária Estratégica (B) da Academia Chinesa de Ciências e da Fundação Nacional de Ciências da China.

By Gabriel Ana

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