Impresión 3D de la mandíbula. Crédito:Universidad Nacional de Australia
Un nuevo estudio de ANU sobre un fósil de pez de 400 millones de años ha encontrado una estructura de mandíbula que es parte del linaje evolutivo vinculado a los humanos.
El fósil proviene de antiguas calizas alrededor del lago Burrinjuck, 50 kilómetros al noroeste de Canberra. La zona es rica en conchas fósiles y corales, pero también alberga los raros cráneos de peces blindados extintos llamados placodermos.
Co-investigador, Yuzhi Hu, becario de doctorado de la ANU, dijo que este ejemplo era el cráneo y el cráneo de un placodermo mejor conservados jamás encontrados.
"El fósil revela, en intrincados detalles, la estructura de la mandíbula de este pez ancestral, que es parte del linaje evolutivo que finalmente llevó a los humanos, ", dijo la Sra. Hu de la Escuela de Investigación de Ciencias de la Tierra de la ANU.
"La articulación de la mandíbula de este pez antiguo todavía está en el cráneo humano, pero ahora es parte del oído medio ".
El equipo utilizó instalaciones de exploración por TC de alta resolución en ANU para investigar la estructura interna del cráneo y la caja cerebral y produjo impresiones en 3D de alta resolución para volver a ensamblar los elementos de la mandíbula, una técnica nunca antes utilizada para vertebrados fósiles.
La Sra. Hu analizó los datos de la tomografía computarizada para revelar un conjunto completo de cartílagos internos de la mandíbula por primera vez en cualquier placodermo. con estructuras que rodean la articulación de la mandíbula diferentes a todas las interpretaciones anteriores.
"La asombrosa conservación del fósil nos permite rastrear los surcos que llevan el suministro de sangre a las mandíbulas y al cerebro, " ella dijo.
Co-investigador Dr. Gavin Young, del Departamento de Matemáticas Aplicadas dentro de la Escuela de Investigación de Física e Ingeniería de ANU, dijo que la dirección del flujo sanguíneo se puede calcular para algunas arterias importantes.
El investigador de doctorado de la ANU, Yuzhi Hu, con una impresión en 3D del fósil de pez de 400 millones de años que es seis veces el tamaño del espécimen. Crédito:Stuart Hay, ANU
"Las arterias carótidas de los seres humanos y otros mamíferos llevan sangre a través del cuello para suministrar oxígeno a la cabeza, " él dijo.
"La intersección de surcos en el piso de la caja del cerebro en el fósil de Burrinjuck muestra que la sangre fluía en la dirección opuesta en el equivalente de la arteria carótida externa, que suministra sangre a la mandíbula y la cara en humanos.
"Este era el principal suministro de sangre oxigenada a la arteria carótida interna, que forma un surco distintivo que conduce a una abertura por donde entró en la cavidad cerebral ".
Los placodermos extintos se han considerado tradicionalmente como una rama lateral evolutiva, hasta el reciente descubrimiento de los placodermos maxilares chinos, un grupo de fósiles investigado en Beijing por el coautor, el Dr. Jing Lu, antes de que ella llegara a ANU.
"El maxilar es el hueso que forma la mandíbula superior en los seres humanos, ", dijo el Dr. Lu del Departamento de Matemáticas Aplicadas de la Escuela de Investigación de Física e Ingeniería de ANU.
"Los fósiles de peces chinos tienen este hueso, demostrando una relación mucho más estrecha con la ascendencia humana de lo que se pensaba. Pero otras estructuras internas aparentemente estaban hechas de cartílago, y no se conservan claramente, a diferencia del cráneo de Burrinjuck ".
El Dr. Lu dijo que muy pocos fósiles conservan detalles tan intrincados que permitan la reconstrucción de animales extintos.
"El fósil australiano nos ayuda a interpretar estos aspectos en los placodermos maxilares chinos, " ella dijo.
"Gracias a la colaboración internacional, estamos haciendo un gran progreso para resolver la secuencia de innovaciones evolutivas clave en el origen de los vertebrados con mandíbulas ".
El artículo se publica en Informes científicos .
