p Publicado hoje, nosso novo artigo descreve um espetacular peixe fóssil preservado em 3-D com 400 milhões de anos, Ligulalepis. p A anatomia 3-D do crânio fossilizado de Ligulalepis revela detalhes até então desconhecidos do padrão dos ossos dérmicos do crânio, a forma da cavidade cerebral, e outras características do tecido mole (como nervos e vasos sanguíneos) nesta espécie.

p Por que estamos tão entusiasmados em descobrir a estrutura de um antigo crânio de peixe? Porque o Ligulalepis ocupa uma posição muito importante na árvore evolutiva dos vertebrados.

p Peixes ósseos - e nós

p Os peixes são o grupo mais diverso de animais com espinha dorsal (vertebrados) do planeta, com cerca de 30, 000 espécies conhecidas.

p A grande maioria deles (cerca de 98%!) São peixes ósseos ou osteictianos. Isso inclui a maioria dos peixes que gostamos de comer, como salmão, atum e truta, bem como os peixes que mantemos como animais de estimação, como peixes dourados e guppies. Eles são chamados de peixes com nadadeiras raiadas (actinopterígios), pois suas nadadeiras são sustentadas por hastes ósseas chamadas raias.

p O outro grupo principal de peixes ósseos tem barbatanas lobadas robustas (sarcopterígios), um grupo que contém os peixes pulmonados e celacantos vivos, bem como vários grupos extintos.

p Os sarcopterígios são um grupo importante porque os primeiros animais terrestres de quatro patas, os tetrápodes, evoluiu a partir deles. Hoje podemos considerar todos os tetrápodes vivos (anfíbios, répteis, aves e mamíferos) como um subgrupo dentro dos peixes ósseos.

p Um novo achado emocionante

p A primeira descoberta do peixe chamado Ligulalepis foi um minúsculo crânio de peixe fóssil encontrado em calcário perto de Wee Jasper, em New South Wales, cerca de 20 anos atrás.

p Tem alimentado o debate sobre a evolução osteichthiana inicial desde então, sem qualquer resolução clara sobre onde este peixe enigmático se senta na árvore genealógica.

p Então, cerca de dois anos atrás, um segundo crânio deste peixe foi descoberto por um estudante da Universidade Flinders, Benedict King. O espécime foi encontrado nos mesmos afloramentos de calcário perto de Wee Jasper. Também foi preservado em 3-D, mas era ainda mais completo do que o espécime original.

p Trabalhos anteriores nossos reconheceram fossos sensoriais eletrorreceptivos neste crânio de Ligulalepis.

p Segredos do crânio

p Ambos os crânios antigos e novos foram o foco de nosso novo artigo. Nossa equipe preparou primeiro o espécime minúsculo mais recente (menos de 2 cm de comprimento) da rocha usando ácido acético fraco para expor o osso, à medida que a rocha carbonática se dissolvia.

p Em seguida, usamos micro tomografia computadorizada (TC) para visualizar a anatomia esquelética dos dois espécimes de Ligulalepis conhecidos. Raios-X poderosos passam pelos ossos para revelar muitas características ocultas dentro dos crânios.

p As varreduras revelaram uma mistura desconcertante de caracteres nos crânios desses peixes. Algumas funcionalidades, como o formato dos canais do ouvido interno, parecia pertencer a peixes cartilaginosos, como tubarões. Outras características, como a forma geral da caixa do cérebro, eram claramente personagens osteichthyan (peixes ósseos).

p O padrão dos ossos que formam o teto do crânio foi uma característica inesperadamente primitiva também vista em um grupo extinto de peixes com mandíbulas chamados placodermes.

p A técnica de tomografia computadorizada nos permitiu reconstruir a aparência da cavidade cerebral deste peixe de 400 milhões de anos, permitindo-nos restaurar digitalmente a forma do cérebro pela primeira vez (veja o vídeo abaixo).

p Uma complicada árvore genealógica

p Antes de nossa análise detalhada deste crânio, alguns cientistas consideraram o Ligulalepis intimamente relacionado aos peixes com nadadeiras raiadas. Outros o colocaram ao lado de peixes de nadadeiras lobadas.

p Uma terceira escola de pensamento o imaginou ainda mais abaixo na árvore genealógica dos peixes - e isso está perto de onde o colocamos agora, no "tronco" da árvore que conduz aos verdadeiros osteichthyans.

p Sua posição única na árvore da vida significa que Ligulalepis fornece uma grande visão sobre como era o ancestral das duas principais radiações de peixes ósseos. Além disso, a análise detalhada de seus personagens recém-revelados ajuda a esclarecer a radiação evolutiva inicial de todos os animais com esqueleto ósseo - incluindo nós, humanos.

p Fósseis ausentes

p A maioria dos peixes modernos são peixes com nadadeiras raiadas (actinopterígios), com cerca de 29, 000 espécies vivas. Suas origens podem ser datadas com segurança do Devoniano Médio, cerca de 390 milhões de anos atrás, com peixes como Cheirolepis Da Escócia.

p No entanto, a existência do grupo relacionado "lobo-barbatanas" (sarcopterígios) é muito mais antigo, com os primeiros representantes desse grupo, como Guiyu , da China, datado de cerca de 430 milhões de anos atrás. Isso sugere que algumas partes do registro fóssil de peixes primitivos são mal compreendidas.

p Nosso fóssil e as novas análises que realizamos ajudam a resolver a grande questão sobre como era o ancestral de todos os peixes ósseos modernos. Também ilustra a sequência de mudanças pelas quais esses primeiros peixes passaram para alcançar seu "plano corporal" moderno.

p Também, nossas análises mostram que Ligulalepis foi a espécie mais próxima conhecida de um grupo peculiar de peixes primitivos de nadadeiras lobadas, chamados "psarolepídeos", conhecidos apenas na China. Ele apóia a hipótese de que os primeiros peixes ósseos se originaram e se irradiaram na China, em seguida, migrou via East Gondwana (Austrália e Antártica), a parte do supercontinente meridional mais próxima dos antigos terrenos chineses.

p Nossas descobertas destacam que a árvore genealógica evolutiva dos primeiros peixes ósseos é muito mais complicada do que pensávamos, demonstrando a importância da paleontologia para nos ajudar a entender com mais precisão nossas origens distantes. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.