كشفت حفريات السمكة الرئوية القديمة التي اكتشفها العلماء في أستراليا والصين عن رؤى جديدة حول تطور أقدم الأسماك على الأرض، والتي عاشت قبل أكثر من 400 مليون سنة. تقدم دراستان مستقلتان، أجرتهما فرق في أستراليا والصين، دليلًا جديدًا على الأسماك الرئوية القديمة، وهي أقرب الأقارب الأحياء لرباعيات الأرجل التي هبطت في النهاية على الأرض. وتأتي هذه النتائج استمرارًا لعقود من العمل الميداني في موقع جوجو الغني بالحفريات في شمال غرب أستراليا، والذي أجراه العلماء بالتعاون مع الأكاديمية الصينية للعلوم.
من خلال دراسة الأسماك الرئوية الحية والحفرية، حصل الباحثون على معلومات تشريحية مهمة حول كيفية تطور رباعيات الأرجل. رباعيات الأرجل هي فقاريات ذات أربعة أطراف، بما في ذلك البشر، أكملت الانتقال من الحياة المائية إلى الحياة الأرضية خلال العصر الديفوني. تمت الآن إعادة تحليل أحفورة محيرة بشكل خاص من طبقات العصر الديفوني المتأخر لتكوين جوجو في غرب أستراليا باستخدام أدوات التصوير المتقدمة مثل الأشعة المقطعية والتصوير المقطعي المحوسب، مع نشر النتائج في المجلة الكندية لعلم الحيوان.
وقالت المؤلفة الرئيسية الدكتورة أليس كليمنت، من مختبر علم الحفريات بجامعة فلندرز، إن كل دراسة جديدة تضيف إلى فهم العلماء للتنوع الاستثنائي للأسماك الرئوية المحفوظة في موقع جوجو، بما في ذلك العينات التي كان يعتقد سابقًا أنها محفوظة بشكل سيء للغاية بحيث لا توفر تفاصيل ذات معنى. توفر الحفرية التالفة معلومات جديدة مهمة مما يوصف غالبًا بأنه أول "حاجز مرجاني عظيم" في أستراليا، وهو نظام للشعاب المرجانية من العصر الديفوني في منطقة كيمبرلي في شمال غرب أستراليا.
وأوضح الدكتور كليمنت، من كلية العلوم والهندسة: "هذه العينة غير العادية غامضة للغاية لدرجة أن المؤلفين الذين وصفوها لأول مرة في عام 2010 اعتقدوا أنها قد تكون نوعًا جديدًا تمامًا من الأسماك، لم يسبق للعلم أن اكتشفها من قبل. وباستخدام المسح عالي التقنية هذه المرة، تمكنا من إنشاء صور رقمية جديدة شاملة للجمجمة الخارجية والداخلية، توضح مدى تعقيد تجويف الدماغ لهذه السمكة الرئوية الرائعة. في الواقع، تمكنا أيضًا من تأكيد أن الانطباعات السابقة ربما كانت تنظر إلى الخلف، مع الأمام والخلف". إلى الوراء".
تمكنت المؤلفة المشاركة هانا تيلر، بدعم من العديد من المتاحف والمؤسسات بما في ذلك المنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية، من استخدام تقنيات متقدمة لإلقاء ضوء جديد على هذه العينات الأكثر غموضًا. وقالت: "إن حقيقة أننا تمكنا من مقارنة منطقة الأذن الداخلية المحفوظة بشكل أفضل مع تلك الموجودة في أسماك الباراموندي الأخرى هي نقطة بيانات إضافية في مجموعة مذهلة من الأسماك الرئوية والفقاريات المبكرة". "إنه يضيف إلى الفهم الأوسع لتطور هذه الأسماك ذات الزعانف الفصية المبكرة، سواء في جوندوانا أو حول العالم."
وفي الوقت نفسه، تصف دراسة أخرى، تعيد بناء جماجم الأسماك المبكرة، نُشرت في مجلة أكاديمية، نوعًا يُسمى أركايوس - وهو سمكة رئوية سبحت في المياه قبالة جنوب الصين منذ 410 ملايين سنة. أطلق الباحث في جامعة فليندرز، الدكتور بريان تشو وزملاؤه في الأكاديمية الصينية للعلوم، بقيادة معهد علم الحفريات الفقارية وعلم الإنسان القديم في بكين، على الحفرية الجديدة اسم "يونان باليوفيزيس"، والتي تعني "السلسلة القديمة من يونان".
وقال الدكتور تشو، من كلية العلوم والهندسة بجامعة فليندرز: "تمنحنا أسماك العمود الفقري القديمة نظرة غير مسبوقة على شكل الأسماك الرئوية في الفترة ما بين ظهورها المبكر وتنوعها الهائل بعد ملايين السنين. وكانت هذه الفترة التي بدأت فيها المجموعة للتو في تطوير تكيفات غذائية فريدة من نوعها كانت مميزة لـ "الأسماك الرئوية هي سلالة قديمة للغاية تشمل أسماك الرئة الأسترالية الحية في كوينزلاند، وقد أذهلت الباحثين منذ فترة طويلة بسبب علاقتها الوثيقة برباعيات الأرجل، أو الفقاريات ذات أطراف، بما في ذلك البشر".
توفر جمجمة السمكة الرئوية الفريدة هذه، المكتشفة من صخور عمرها 410 مليون عام في مقاطعة يوننان، رؤى مهمة حول التنوع التطوري السريع بين العصر الديفوني المبكر والوسطى والمتأخر. وأضاف الدكتور تشو أن هذه العينة الجديدة لها خصائص متشابهة ومختلفة عند مقارنتها بأحافير أسماك الشبح الأقدم والأكثر بدائية من جنوب الصين، بالإضافة إلى أشكال أخرى مثل سمكة Skyloback في وايومنغ وسمكة Bismilla في أستراليا. وقد تم دعم الدراسة الصينية من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية الصينية وبرنامج الاكتشاف التابع لمجلس البحوث الأسترالي، في حين تم تمويل دراسة جوجو من قبل مجلس البحوث الأسترالي. ويعرب الباحثون عن امتنانهم لمجتمع ومنطقة جونياندي للسماح لهم بالوصول إلى أراضيهم وأحافيرهم ومعارفهم.