400 millioner år gammel fiskefossil afslører kæbekonstruktion forbundet med mennesker

En ny undersøgelse fra ANU om et 400 millioner år gammelt fiskefossil har fundet en kæbekonstruktion, der er en del af den evolutionære slægt knyttet til mennesker.

Fossilen stammer fra gamle kalksten omkring Burrinjuck -søen, 50 kilometer nordvest for Canberra. Området er rigt på fossile skaller og koraller, men også hjemsted for de sjældne kranier af uddøde pansrede fisk kaldet placoderms.

Medforsker, ANU ph.d. -forsker Yuzhi Hu, sagde, at dette eksempel var det bedst bevarede kranium og hjerneblødning af en placoderm, der nogensinde er fundet.

"Fossilen afslører, i indviklede detaljer, kæbekonstruktionen af ​​denne gamle fisk, som er en del af den evolutionære slægt, der i sidste ende førte til mennesker, "sagde fru Hu fra ANU Research School of Earth Sciences.

"Kæbeleddet i denne gamle fisk er stadig i det menneskelige kranium, men er nu en del af mellemøret. "

Teamet brugte højopløselige CT-scanningsfaciliteter på ANU til at undersøge kraniets og hjernens indre struktur og producerede 3D-udskrifter i høj opløsning til at samle kæbelementerne igen-en teknik, der aldrig tidligere har været brugt til fossile hvirveldyr.

Fru Hu analyserede CT -scanningsdata for at afsløre et komplet sæt interne kæbebrusk for første gang i en placoderm, med strukturer omkring kæbeleddet anderledes end alle tidligere fortolkninger.

"Den fantastiske bevarelse af fossilet giver os mulighed for at spore rillerne, der fører blodtilførslen til kæberne og hjernen, " hun sagde.

Medforsker Dr. Gavin Young, fra Institut for Anvendt Matematik inden for ANU Research School of Physics and Engineering, sagde retningen af ​​blodgennemstrømning kan udarbejdes for nogle større arterier.

"Halspulsårerne hos mennesker og andre pattedyr bringer blod gennem halsen for at forsyne hovedet med ilt, " han sagde.

"Skæringspunktet mellem riller på gulvet i hjernefallen i Burrinjuck -fossilet viser, at blodet flyder i den modsatte retning i ækvivalent med den ydre halspulsåren, som leverer blod til kæben og ansigtet hos mennesker.

"Dette var den vigtigste oxygenerede blodtilførsel til den indre halspulsåren, som danner en tydelig rille, der fører til en åbning, hvor den kom ind i hjernens hulrum. "

De uddøde placoderms er traditionelt blevet betragtet som en evolutionær sidegren, indtil den nylige opdagelse af kinesiske maxillat placoderms, en fossil gruppe undersøgt i Beijing af medforfatter Dr Jing Lu, før hun kom til ANU.

"Kæben er knoglen, der danner overkæben hos mennesker, "sagde Dr. Lu fra Institut for Anvendt Matematik på ANU Research School of Physics and Engineering.

"De kinesiske fiskefossiler har denne knogle, demonstrerer et meget tættere forhold til menneskelige aner end tidligere antaget. Men andre interne strukturer var tilsyneladende lavet af brusk, og er ikke klart bevaret, i modsætning til Burrinjuck -kraniet. "

Dr. Lu sagde, at meget få fossiler bevarede sådanne indviklede detaljer for at tillade genopbygning af uddøde dyr.

"Den australske fossil hjælper os med at fortolke disse aspekter i de kinesiske maxillat placoderms, " hun sagde.

"Takket være det internationale samarbejde, vi gør store fremskridt med at udarbejde sekvensen af ​​centrale evolutionære innovationer ved oprindelsen af ​​de kæbede hvirveldyr. "

Papiret udgives i Videnskabelige rapporter .