జీవాశ్మ శిశువులు ప్రారంభ టెట్రాపోడ్లు ఎలా పెరిగాయో ప్రశ్నిస్తున్నారు

ప్రాచీన చిన్నపిల్లలు పాఠ్యపుస్తక జీవచక్రాన్ని పునర్విచారించమంటున్నాయి

ఇల్లినాయిస్‌లో లభించిన అసాధారణంగా బాగా సంరక్షితమైన జీవాశ్మాల సమాహారం, తొలితరం నాలుగు కాళ్ల కశేరుకులు ఎలా అభివృద్ధి చెందాయన్న దీర్ఘకాలిక భావనను సవాలు చేస్తోంది. సుమారు 307 మిలియన్ నుండి 309 మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం జీవించిన పెద్ద మృగాహార tetrapods అయిన baby embolomeres ను పరిశీలించిన పరిశోధకులు, అనేక శాస్త్రవేత్తలు ఆశించిన క్లాసిక్ amphibian-style larval లక్షణాలు ఈ చిన్న జంతువుల్లో కనిపించడం లేదని అంటున్నారు.

అది ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ప్రారంభ tetrapods కశేరుక జీవితం నీటినుంచి భూమికి కదిలిన కథలో కేంద్ర స్థానంలో ఉన్నాయి. ఎన్నో సంవత్సరాలుగా, ఈ జంతువులు ఆధునిక amphibians లాంటి చిన్నపిల్ల దశను దాటి, ప్రత్యేకమైన నీటి larval దశలో ఉండి ఆపై వయోజన రూపంలోకి మారతాయని ఒక సాధారణ ఊహ ఉండేది. కొత్త జీవాశ్మ ఆధారాలు వేరే దిశను సూచిస్తున్నాయి.

నాటకీయ metamorphosis సంకేతాలను చూపడం బదులు, baby embolomeres వయోజనాల చిన్న ప్రతిరూపాల్లా విస్తృతంగా కనిపిస్తున్నాయి. ఆ అర్థీకరణ సరైందని నిర్ధారణ అయితే, ఈ జంతువులు కనీసం కొంతమంది ప్రారంభ tetrapods అనుకున్నదానికంటే మరింత ప్రత్యక్షంగా అభివృద్ధి చెందాయని, ఈ రోజుల్లో frogs మరియు salamanders లో కనిపించే tadpole-like దశ లేకుండానే పెరిగారని సూచిస్తుంది.

జీవాశ్మాలు ఏమి చూపిస్తున్నాయి

ఈ నమూనాలు Chicago కి నైరుతి దిశలో ఉన్న Mazon Creek జీవాశ్మ స్థలం నుండి వచ్చాయి, ఇది అద్భుత స్థాయిలో జీవులను సంరక్షించడం ద్వారా ప్రసిద్ధి చెందింది. మూల నివేదిక ప్రకారం, ఈ జీవాశ్మాల్లో సుమారు 2 సెంటీమీటర్ల పొడవున్న రెండు baby embolomeres ఉన్నాయి. వాటి సంరక్షణ అంత సూక్ష్మంగా ఉంది కాబట్టి, పరిశోధకులు మృదు కణజాలాలను, అలాగే గుడ్డు పచ్చసొన ఆనవాళ్లను కూడా గుర్తించగలిగారు.

ఈ వివరాలు కొత్త వాదనకు కేంద్రమైనవి. tadpoles వంటి ఆధునిక amphibian larval లలో, పుట్టిన తర్వాత కొంతసేపు yolk sac శరీరంలోనే ఉంటుంది. baby embolomeres లో, yolk sac శరీరానికి వెలుపల ఉంది; మూల పాఠ్యంలో ఇది lungfish సహా కొన్ని చేపలతో ఎక్కువగా పోలి ఉందని వివరించబడింది.

చిన్న జంతువులకు బాహ్య గిల్లులు కూడా లేవు. ఆ లోపం ఎంతో ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే బాహ్య గిల్లులు అనేక amphibian larval లకు గుర్తుగా ఉంటాయి మరియు ప్రత్యేకమైన చిన్నపిల్ల జల దశకు స్పష్టమైన సూచకాలలో ఒకటి. మూల పాఠ్యంలో పేర్కొన్న పరిశోధకుల వాదన ప్రకారం, ఈ జీవాశ్మాల్లో ఆ గిల్లులు లేకపోవడం embolomeres సాంప్రదాయంగా ప్రారంభ tetrapods కోసం ఊహించిన larval దశను దాటలేదని బలమైన సంకేతం.

అస్థికూడా అదే కథను చెబుతోంది. నివేదిక ప్రకారం, తల మరియు శరీర నిర్మాణంలో వయోజనాల్లో కనిపించే ప్రధాన నిర్మాణాలు ఇప్పటికే ఉన్నాయి. తరువాతి రూపాంతరానికి తయారైన చిన్నపిల్ల శరీర నిర్మాణం కాకుండా, ఈ జీవాశ్మాలు చాలా ప్రారంభంలోనే ఏర్పడిన శరీర ఏర్పాటును సూచిస్తున్నాయి.

ఇది పెద్ద పరిణామ దృశ్యాన్ని ఎలా మార్చుతోంది

నీటినుంచి భూమికి మార్పు కశేరుక పరిణామంలోని నిర్వచనాత్మక అధ్యాయాలలో ఒకటి. చివరికి amphibians, reptiles, birds, మరియు mammals కు దారితీసిన tetrapods, కోట్లాది సంవత్సరాల క్రితం lobe-finned fish ల నుంచి అభివృద్ధి చెందాయి. కానీ వాటి ప్రారంభ అభివృద్ధి ఎలా పనిచేసిందో అనే వివరాలు ఇంకా మసకగానే ఉన్నాయి, partly ఎందుకంటే చిన్నపిల్ల జీవాశ్మాలు అరుదు.

ఆ అనిశ్చితి ఒక బలమైన కథకు స్థానం ఇచ్చింది: ప్రారంభ భూస్ధ కశేరుకులు జల మరియు భూస్ధ జీవన మధ్య వంతెనగా రెండు-దశల జీవచక్రాన్ని ఉపయోగించి ఉండవచ్చు. ఆ దృశ్యంలో, చిన్న జంతువులు బాగా నీటికి అనుగుణంగా ఉండేవి, తరువాత metamorphosis ద్వారా మరింత భూమిపై జీవించగల వయోజన రూపంలోకి మారేవి. ఆధునిక amphibians ఒక సరైన సారూప్యంగా అనిపించాయి.

కొత్త embolomere జీవాశ్మాలు ఆ సారూప్యాన్ని సంక్లిష్టం చేస్తున్నాయి. ఈ జంతువులు వయోజన-లాంటి anatomy తో, బాహ్య గిల్లులు లేకుండా పుట్టి ఉంటే, కనీసం ఒక ప్రధాన Carboniferous tetrapod lineage మరింత ప్రత్యక్ష అభివృద్ధి మార్గాన్ని అనుసరించి ఉండవచ్చు. ఇది కశేరుక చరిత్ర నుంచి metamorphosis ను తొలగించదు, కానీ ఆధునిక amphibian నమూనాలను చాలా విస్తృతమైన మరియు వైవిధ్యభరితమైన ప్రాచీన జంతువుల సమాహారానికి వెనక్కి వర్తింపజేయడంలో శాస్త్రవేత్తలు అతిగా త్వరపడిపోయి ఉండవచ్చని సూచిస్తుంది.

ప్రయోగాత్మకంగా, ఈ కనుగొనం సులభమైన ఊహలకు ఉన్న స్థలాన్ని తగ్గిస్తుంది. ప్రారంభ tetrapods అభివృద్ధి పరంగా ఏకరీతిగా లేరు, మరియు భూమిపై జీవితం వైపు వారి మార్గాలు పాఠ్యపుస్తక వెర్షన్ సూచించిన దానికంటే మరింత వైవిధ్యభరితంగా ఉండి ఉండవచ్చు. కొందరు నిజంగానే అత్యంత జలచర చిన్నపిల్ల దశలను కొనసాగించి ఉండవచ్చు, కానీ మరికొందరు పుట్టిన క్షణం నుంచే మరింత నిరంతర వృద్ధి నమూనాకు సిద్ధంగా ఉండి ఉండవచ్చు.

రెండు ప్రపంచాల మధ్య ఉన్న ఒక జంతువు

Embolomeres తమంతట తాము ఒక ఉపయోగకరమైన పరీక్షా ఉదాహరణ, ఎందుకంటే modern sense లో అవి పూర్తిగా భూస్ధ పయనీర్లు కావు. మూల పాఠ్యంలో వయోజనాలను సుమారు 2 మీటర్ల పొడవున్న జంతువులుగా, ఎక్కువ సమయం నీటిలో గడిపేవారిగా వివరించారు, అయినా చిన్న కాళ్లు భూమిపైకి ఎక్కేందుకు వీలు కల్పించి ఉండవచ్చు. అవి Carboniferous కాలంలోని అతిపెద్ద tetrapods లో ఒకటి, మరియు తమ పరిసరాలలో ప్రధాన మృగాహారులుగా నిలిచాయి.

ఆ కలయిక ఈ జీవాశ్మాలను ప్రత్యేకంగా ఆసక్తికరంగా మారుస్తోంది. ఇవి చిన్న, అంచు-స్థాయి, అత్యంత ప్రత్యేక అలవాట్లు గల జీవులు కావు. నీరు-భూమి సరిహద్దులో జీవితం ఎలా ఉండవచ్చో వెన్నెముక జంతువులు ఇంకా ప్రయోగాలు చేస్తున్న ఒక కాలంలో జీవించిన పెద్ద, పర్యావరణపరంగా ముఖ్యమైన జంతువులు ఇవి.

అలాంటి జంతువులు tadpole-like larval దశను దాటకపోతే, ప్రారంభ tetrapods లో అభివృద్ధి అనుకూలత అనుకున్నదానికంటే విస్తృతంగా ఉండి ఉండవచ్చు. ఇది భూమిపై జీవితం కోసం తరచుగా primitive లేదా foundational గా భావించే లక్షణాలు, వాస్తవానికి కొన్ని శాఖల్లో తరువాతి ప్రత్యేకీకరణలుగా ఉండి ఉండొచ్చని, విశ్వవ్యాప్త పూర్వీక లక్షణాలు కాకపోవచ్చని కూడా సూచిస్తుంది.

తర్వాత ఏమిటి

ఈ కనుగొనం మాత్రమే చర్చను ముగించదు. ఇది ఒక lineage నుండి వచ్చిన కొన్ని జీవాశ్మాలపై ఆధారపడింది, మరియు tetrapod అభివృద్ధి యొక్క లోతైన చరిత్ర ఇంకా ముక్కలుగా ఉంది. అయినప్పటికీ, ఈ నమూనాలు అరుదైన ప్రత్యక్ష ఆధారాలను అందిస్తున్నాయి, ఇది అభివృద్ధి సంబంధిత అనేక దృశ్యాలు పరోక్షంగా పునర్నిర్మించబడే రంగంలో అసాధారణ ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది.

తక్షణ శాస్త్రీయ విలువ, ప్రారంభ tetrapod సమూహాల మధ్య మరింత జాగ్రత్తైన పోలికలను చేయాల్సిందిగా ఒత్తిడి చేయడంలో ఉంది. ఇతర Carboniferous మరియు post-Carboniferous lineage ల నుంచి అదనపు చిన్నపిల్ల జీవాశ్మాలను గుర్తించగలిగితే, embolomeres అసాధారణమైనవా లేదా చాలా కాలంగా అనుకున్న amphibian-like మోడల్ సాధారణంగా అతిగా విస్తరించబడిందా అన్నది పరిశోధకులు నిర్ధారించగలరు.

ఏదైనా సరే, పరిణామ చరిత్ర సులభీకరించిన పునర్వర్ణనలకన్నా తక్కువ రేఖీయంగా ఉండేదని ఈ కనుగొనం గుర్తుచేస్తోంది. భూమిని జయించడం ప్రతి lineage అనుసరించిన ఒకే సాఫీ కథనం కాదు. అది శరీర నిర్మాణం, వృద్ధి, మరియు పర్యావరణ శాస్త్రంలో చేసిన ప్రయోగాల మిశ్రమమై ఉండొచ్చు. Mazon Creek నుంచి వచ్చిన ఈ చిన్న జీవాశ్మాలు, ఆ ప్రయోగాలలో ఒకటి supposed గా పరిచితమైన దశను పూర్తిగా దాటేసిందని ఇప్పుడు ఆధారంగా నిలుస్తున్నాయి.

ఈ వ్యాసం New Scientist నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.