Древнейшую кость нашли в окаменелостях рыбы возрастом 400 млн лет

Скелеты современных позвоночных состоят из четырех типов тканей, которые минерализуются в ходе развития. Кость – одна из разновидностей таких тканей: помимо нее, есть хрящи, а также дентин и эмаль, из которых состоят зубы. Когда и каким образом сформировался такой скелет, ученые до сих пор точно определить не могут, однако новое открытие, возможно, поможет в этом.

Окаменелые останки, о которых идет речь, принадлежали гетеростракам, или разнощитковым (подкласс вымерших бесчелюстных из класса парноноздревых). Животные данного подкласса, как предполагается, жили в течение силурийского и девонского периодов (примерно между 444 и 380 миллионами лет назад), и они считаются одними из первых позвоночных, развивших минерализованные скелеты. Правда, в состав этих структур не входил ни один из современных видов скелетной ткани.

Скелеты гетеростраков состоят из странной ткани под названием «аспидин», говорит Джозеф Китинг (Joseph Keating), ведущий автор исследования. По словам специалиста, данная ткань не похожа ни на одну из тех, что составляют скелеты современных позвоночных. «В течение 160 лет ученые задаются вопросом, является ли аспидин промежуточной стадией в эволюции минерализованных костей», – отмечает Китинг.

Согласно исследователям, дискуссия состоит в том, является ли аспидин клеточной костью, бесклеточной костью, дентином или же переходным этапом между дентином и костью. Особенно важно было понять природу деминерализованных участков в матриксе аспидина: предполагалось, что в них могли находиться клетки, клеточные отростки или же шарпеевские волокна.

Чтобы разрешить загадку, исследователи изучили скелеты гетеростраков при помощи синхротронной томографии – вида компьютерной томографии, использующего высокоэнергетические рентгеновские лучи. В результате специалисты определили, что данные участки содержали пучки коллагеновых волокон и что аспидин является именно бесклеточной костью.

Аспидин, таким образом, является древнейшей костью из известных науке, отмечают исследователи. «Результаты работы меняют наш взгляд на эволюцию скелета. Аспидин считали предшественником минерализованных тканей позвоночных. Мы же показали, что он, в сущности, является типом кости и что все данные ткани, таким образом, должны были развиться на миллионы лет раньше, чем полагалось», – говорит Фил Донахью (Phil Donoghue), соавтор работы.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution. Кратко о результатах работы сообщается в пресс-релизе на сайте Манчестерского университета.