ఫాసిల్ పిల్లలు టెట్రాపాడ్ మూల సిద్ధాంతాన్ని సవాలు చేస్తున్నాయి

అరుదైన ఫాసిల్స్ పరిణామంలో ఒక ప్రాథమిక ప్రశ్నను మళ్లీ తెరపైకి తెస్తున్నాయి

ఇటీవల వెలుగులోకి వచ్చిన ఒక ఫాసిల్ విశ్లేషణ, నీటిలో నుంచి భూమిపైకి తొలి కశేరుకజీవులు ఎలా మారారన్న దాని గురించి దీర్ఘకాలంగా ఉన్న ఊహాగానాల్లో ఒకదాన్ని సవాలు చేస్తోంది. 404 Media వివరించి Scienceలో ప్రచురితమైన ఒక అధ్యయనం ప్రకారం, ప్రాచీన tetrapods భూమిపై జీవించగల పెద్ద దశకు మారే ముందు టాడ్‌పోల్‌లాంటి లార్వా దశను గడపకపోవచ్చు. ఆ వ్యాఖ్యానం సరైందని తేలితే, తరాలుగా కశేరుకజీవుల పరిణామంపై ఆలోచనలను ఆకృతీకరించిన అభివృద్ధి నమూనాను మళ్లీ పరిశీలించాల్సి వస్తుంది.

ఈ అధ్యయనం stem tetrapods‌పై దృష్టి సారించింది; ఇవి రెక్కలున్న జల పూర్వీకుల నుంచి భూమిపై కదలగల జంతువులుగా జరిగిన పరిణామ మార్గంలో ఉన్న ప్రారంభ నాలుగు కాళ్ల కశేరుకజీవులు. దశాబ్దాలుగా, పాలియోంటాలజిస్టులు ఈ జంతువులు ఆధునిక కప్పలు మరియు toads‌తో కొంతవరకు పోలిన జీవచక్రాన్ని అనుసరించాయని విస్తృతంగా భావించారు: ముందుగా నీటిలో ఉండే లార్వా దశ, ఆపై భూస్ధల జీవనానికి మరింత అనుకూలమైన పెద్ద శరీర ఆకృతిగా metamorphosis.

ఆ నిర్మాణం సహజంగానే సబబుగా అనిపించింది. చేపలా కనిపించే బాల్య దశ, నీటిలో నుంచి భూమికి క్రమంగా జరిగే మార్పులో సరైన వంతెనలా కనిపిస్తుంది. కానీ అభివృద్ధి గురించి ఉన్న సహజమైన కథనాలు, ప్రత్యక్ష ఫాసిల్ ఆధారాలు ఒకటే కావు. ఈ నివేదిక ప్రకారం, అటువంటి లార్వా దశకు మద్దతిచ్చే ఫాసిల్ ఆధారం చాలామంది ఊహించిన విధంగా అసలు స్థాపించబడలేదని కొత్త పరిశోధన వాదిస్తోంది.

పరిశోధకులు ఏమి వెతికారో

ఈ పనిని Field Museumలో రీసెర్చ్ అసోసియేట్‌గా మరియు Vilnius Universityలో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ ఫెలోగా ఉన్న Jason Pardo, అలాగే Field Museumలో early tetrapods‌కు సహాయ క్యూరేటర్ అయిన Arjan Mann నాయకత్వం వహించారు. వారి లక్ష్యం అసాధారణంగా నిర్దిష్టమైనది: ఫిన్-టు-లింబ్ మార్పును కవర్ చేసే జంతువుల అతి తొలి హాచ్‌లింగ్ దశల నుంచి ఫాసిల్స్‌ను కనుగొని, వాటిలో metamorphosis‌కు ప్రత్యక్ష సంకేతాలు ఉన్నాయా అని పరిశీలించడం.

ఇది కఠినమైన పని, ఎందుకంటే ఇలాంటి ప్రాచీన జంతువుల హాచ్‌లింగ్ ఫాసిల్స్ అత్యంత అరుదు. చిన్న జంతువులు చిన్నవిగా ఉండేవి, వాటి ఎముకలు ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతున్న దశలో ఉండేవి, అలాగే సంరక్షణ కోసం అసాధారణంగా అనుకూల పరిస్థితులు అవసరం అయ్యేవి. అలాంటి నమూనాలు లభించినా కూడా, వాటిని విశ్వసనీయంగా అర్థం చేసుకోవడం కష్టమే.

ఆ సవాళ్లను ఎదుర్కొంటూ, పరిశోధకులు ప్రజా మ్యూజియం ఆర్కైవులు మరియు ప్రైవేట్ సేకరణల నుంచి అరుదైన ఫాసిల్స్ సముదాయాన్ని సమీకరించారు. ఉత్తర ఇల్లినాయిస్‌లోని Mazon Creek ఫాసిల్ బెడ్స్ నుండి వచ్చిన పదార్థం ప్రత్యేకంగా ముఖ్యమని నివేదిక చెబుతోంది. ఆ నిక్షేపాలు అసాధారణ సంరక్షణకు ప్రసిద్ధి; అందువల్ల సున్నితమైన అభివృద్ధి దశలను శరీర నిర్మాణం మరియు జీవన చరిత్రపై ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వగలంత స్పష్టంగా నమోదు చేయగల కొద్ది ప్రదేశాల్లో ఒకటిగా అవి నిలుస్తాయి.

పరిశోధకులు ముఖ్యంగా ఆధునిక amphibians యొక్క జల లార్వా రూపాలకు సంబంధించిన బయటి గిల్ల్స్ (external gills) వంటి సాక్ష్యాలను వెతికారు. అటువంటి నిర్మాణాలు దొరికితే, దీర్ఘకాలంగా ఉన్న metamorphosis నమూనా మరింత బలపడేది. ముఖ్యమైన అభివృద్ధి విండోలో అవి దొరకకపోతే, ఆ నమూనా గణనీయంగా బలహీనపడుతుంది.

టాడ్‌పోల్‌లాంటి దశకు స్పష్టమైన సంకేతం లేదు

404 Media అధ్యయన వివరణ ప్రకారం, Pardo మరియు Mann ఈ ప్రారంభ tetrapods‌లో తాత్కాలిక లార్వా దశకు ఎలాంటి ఆధారమూ కనుగొనలేదు. అందువల్ల వారి కనుగొన్లు “metamorphosis యొక్క ancestral origin గురించిన hypotheses‌ను falsify చేస్తాయి” అని నివేదిక చెబుతోంది; అంటే పరిచితమైన కప్పలాంటిది అభివృద్ధి నమూనా, చివరకు తొలి భూస్థల కశేరుకజీవులకు తిరిగి వెళ్లకపోవచ్చు.

Pardo, ముందున్న ఊహను అర్థవంతమైనదిగా కానీ తగిన ఆధారాలు లేనిదిగా వివరించారు. నివేదిక సారాంశం ప్రకారం, ఈ ప్రారంభ tetrapods‌కు భూస్ధల పెద్ద జంతువుకు మౌలికంగా భిన్నమైన గిల్ల్స్ ఉన్న లార్వా దశ ఉందని చాలా కాలంగా ఒక భావన ఉందని ఆయన చెప్పారు. ఆ ఆలోచన ఎందుకు ఆకర్షణీయంగా అనిపించిందో కూడా ఆయన పేర్కొన్నారు: కశేరుకజీవులు జల వాతావరణాల నుంచి భూస్ధల వాతావరణాలకు క్రమంగా ఎలా మారగలిగారో అది ఒక నాజూకైన వివరణలా కనిపిస్తుంది. అయినప్పటికీ, కొత్త పనిలోని కీలకాంశం ఏమిటంటే, ఆ దిశలో నిర్ధారితంగా చూపే ప్రత్యక్ష ఆధారం పరిశోధకుల వద్ద గతంలో లేదు.

కొత్త ఫాసిల్స్ ఆధారాల భారాన్ని మార్చుతున్నట్టు కనిపిస్తోంది. ప్రారంభ tetrapods ఆధునిక amphibians‌ను ఎందుకు పోలి లేవో అడగడం బదులు, ఆధునిక amphibian metamorphosis‌తో పోలిక ఎందుకు అంత కేంద్రీయమైందో ఇప్పుడు పరిశోధకులు అడగాల్సి రావచ్చు.

ఈ ఫలితం paleontologyకి మించి ఎందుకు ప్రాముఖ్యం కలిగి ఉంది

ఇది శరీర నిర్మాణంపై చిన్నపాటి వివాదం మాత్రమే కాదు. భూస్ధల కశేరుకజీవుల మూలకథ, అభివృద్ధి itself ఎలా పరిణమించిందని శాస్త్రవేత్తలు ఆలోచిస్తారన్న దానిపై ప్రభావాలు కలిగి ఉంది. మనుషులు, సరీసృపాలు, పక్షులు, స్తన్యజంతువులు, amphibians అన్నీ ఆ మొదటి tetrapods‌కు సంబంధించిన వంశాల నుంచే ఉద్భవించాయి. ఆ వంశంలోని అత్యంత తొలి సభ్యులు, నాటకీయ amphibian-శైలి metamorphic మార్పు లేకుండా, మరింత నేరుగా అభివృద్ధి చెంది ఉంటే, పురాతనమైన మరియు పునాది లక్షణంగా భావించే అభివృద్ధి నమూనా వాస్తవానికి మరింత ప్రత్యేకీకృతమైనదిగా, ఉపజాతిగా ఉండవచ్చు.

ఆ తేడా ప్రాధాన్యత కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే ఆధునిక amphibians‌ను లోతైన పరిణామ చరిత్రకు జీవించే ఉపమానాలుగా కొన్నిసార్లు ఉపయోగిస్తారు. అటువంటి ఉపమానాలు విలువైనవే, కానీ ప్రస్తుత లక్షణాలను కాలంలో అత్యంత వెనక్కి ప్రొజెక్ట్ చేస్తే అవి తప్పుదారి పట్టించవచ్చు. ఇక్కడ వివరించిన అధ్యయనం, కనీసం ఒక ప్రముఖ ఉపమానం దానికి మద్దతిచ్చే ఆధారాన్ని మించి కొనసాగిందని సూచిస్తోంది.

ఈ ఫలితం అభివృద్ధి ఫాసిల్స్ పెద్ద స్థాయి పరిణామ కథనాలను ఎలా మార్చగలవో కూడా చూపిస్తుంది. పాళియోంటాలజీలో చాలా భాగం, బతికే అవకాశం ఎక్కువగా ఉన్న పెద్ద కంకాలాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. బాల్య మరియు హాచ్‌లింగ్ నమూనాలు అరుదు, కానీ జంతువు పెరుగుతున్నప్పుడు అది ఎలా మారిందో అవి వెల్లడించగలవు, మరియు అది చివరి పెద్ద రూపం जित్తే ముఖ్యమైనదై ఉండవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, హాచ్‌లింగ్ దశ చర్చలో కేంద్రంగా మారుతుంది, ఎందుకంటే వివాదం ప్రారంభ tetrapods ఎలా కనిపించాయి అనే విషయంపై మాత్రమే కాదు, అవి ఎలా జీవించాయి మరియు కాలక్రమేణా ఎలా మారాయి అనే దానిపై కూడా ఉంది.

క్లాసిక్ కథలు మారవచ్చని గుర్తు

ఈ అధ్యయనం ఆకర్షణలో కొంత భాగం దాని సరళతలోనే ఉంది. భూమిని ఆక్రమించిన తొలి కశేరుకజీవులు బహుశా టాడ్‌పోల్‌లాంటి దశను గడిపి ఉంటారని ఒక పరిచిత పాఠ్యపుస్తక కథ చెప్పింది. ఇప్పుడు నివేదించిన కొత్త ఫాసిల్ ఆధారం, దానికి భిన్నంగా వాదిస్తోంది. అది విస్తృతమైన ఫిన్-టు-లింబ్ మార్పును లేదా కశేరుకజీవుల పరిణామంలో amphibians ప్రాముఖ్యతను తొలగించదు. అయితే, ఒక నిర్దిష్ట అభివృద్ధి కథను ఎంత ధైర్యంగా చెప్పగలమో దాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ఇది శాస్త్రంలో విస్తృతమైన ఒక నమూనాను కూడా చూపిస్తుంది: దీర్ఘకాల భావనలు సుసంపన్నంగా, బోధించదగినవిగా, జీవశాస్త్రపరంగా సబబుగా కనిపించడం వల్ల కొనసాగవచ్చు, ప్రత్యక్ష ఆధారం పలుచగా ఉన్నా కూడా. అరుదైన నమూనాలు చివరకు బయటపడినప్పుడు, శతాబ్దానికి పైగా పునరుక్తి అయిన ఊహాగానాలను అవి తలకిందులు చేయగలవు.

ఇక్కడ, ఫలితం తొలి భూస్ధల కశేరుకజీవుల గురించి మరింత సంక్లిష్టమైన కానీ మరింత ఆధారనిర్దేశితమైన చిత్రం. tetrapod చరిత్ర ఆరంభం నుంచే వచ్చిన కప్ప-లాంటి metamorphic కథనాన్ని అనుసరించే బదులు, ఈ జంతువులు మరింత నేరుగా అభివృద్ధి చెంది ఉండవచ్చు. భవిష్యత్ పని ఆ నిర్ణయాన్ని సమర్థిస్తే, ఫిన్‌ల నుంచి లింబ్స్‌కు జరిగిన పరిణామ ప్రయాణం ఆధునిక amphibian జీవచక్రాల మళ్లీ ప్రదర్శనలా కాకుండా, కశేరుకజీవుల అభివృద్ధిలో ప్రత్యేకమైన ప్రయోగంలా కనిపిస్తుంది.

ఈ కనుగొనడం ప్రత్యేకంగా కనిపించడానికి ఇదే కారణం. ఇది కేవలం మరో ఫాసిల్ జాతిని రికార్డులో చేర్చడం మాత్రమే కాదు. పరిణామంలో అత్యంత ప్రభావవంతమైన మార్పుల్లో ఒకదాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి పరిశోధకులు ఉపయోగించిన అభివృద్ధి తర్కాన్ని ఇది సవాలు చేస్తోంది, అదీ అందుబాటులో ఉన్న అత్యంత అరుదైన ఆధారంతో: జీవన ఆరంభాలు భద్రపరచబడి ఉండటం.

ఈ వ్యాసం 404 Media నివేదికపై ఆధారపడి ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.