Un hétérostracé fossile, Errivaspis waynensis , du Dévonien inférieur (il y a environ 419 millions d'années) du Herefordshire, ROYAUME-UNI. Crédit :Keating et al. 2018
Des scientifiques de l'Université de Manchester et de l'Université de Bristol ont utilisé de puissants rayons X pour scruter l'intérieur des squelettes de certains de nos plus anciens parents vertébrés, résoudre un mystère vieux de 160 ans sur l'origine de nos squelettes.
Les vertébrés vivants ont des squelettes construits à partir de quatre types de tissus différents :les os et le cartilage (les principaux tissus dont sont faits les squelettes humains), et la dentine et l'émail (les tissus à partir desquels nos dents sont construites). Ces tissus sont uniques car ils se minéralisent au fur et à mesure de leur développement, donnant au squelette force et rigidité.
Des preuves de l'évolution précoce de nos squelettes peuvent être trouvées dans un groupe de poissons fossiles appelés hétérostracés, qui a vécu il y a plus de 400 millions d'années. Ces poissons comprennent certains des plus anciens vertébrés à squelette minéralisé jamais découverts. Le tissu exact à partir duquel les squelettes hétérostracés ont été fabriqués a longtemps intrigué les scientifiques.
Aujourd'hui, une équipe de chercheurs de l'Université de Manchester, l'Université de Bristol et l'Institut Paul Scherrer en Suisse ont examiné en détail l'intérieur des squelettes hétérostracés à l'aide de la tomographie synchrotron :un type spécial de tomodensitométrie utilisant des rayons X à très haute énergie produits par un accélérateur de particules. En utilisant cette technique, l'équipe a identifié ce tissu mystérieux.
Une équipe internationale de scientifiques de l'Université de Manchester, L'Université de Bristol et l'Institut Paul Scherrer en Suisse ont étudié les squelettes des hétérostracés à l'aide de rayons X à haute énergie. Cette technique a permis aux chercheurs de créer des modèles détaillés du tissu squelettique. Crédit :Keating et al. 2018
Chercheur principal Dr Joseph Keating, de la Manchester School of Earth of Environmental Scientists, a expliqué:"Les squelettes hétérostracés sont constitués d'un tissu vraiment étrange appelé" aspidine ". Il est traversé par de minuscules tubes et ne ressemble de près à aucun des tissus trouvés chez les vertébrés aujourd'hui. les scientifiques se sont demandé si l'aspidine est une étape de transition dans l'évolution des tissus minéralisés."
Les résultats de cette étude, Publié dans Écologie et évolution de la nature , montrent que les petits tubes sont des vides qui abritaient à l'origine des faisceaux de fibres de collagène, un type de protéine présente dans votre peau et vos os.
Ces découvertes ont permis au Dr Keating d'écarter toutes les hypothèses sauf une pour l'identité du tissu :l'aspidine est la première preuve d'os dans les archives fossiles.
En examinant la structure microscopique de ces squelettes, ils ont pu identifier le mystérieux tissu « aspidine » et fournir un nouvel aperçu de l'évolution de notre squelette. Crédit :Keating et al. 2018
Coauteur, Le professeur Phil Donoghue de l'Université de Bristol conclut :« Ces découvertes changent notre vision de l'évolution du squelette. On pensait autrefois que l'aspidine était le précurseur des tissus minéralisés des vertébrés. Nous montrons que c'est le cas, En réalité, un type d'os, et que tous ces tissus doivent avoir évolué des millions d'années plus tôt."
