4亿多年前，一种奇怪的无颌鱼在世界海洋中游动。这条鱼有一个灵活的骨架 - 一种奇怪的，像骨头一样的材料，不像今天的骨头 - 自从其原主人数百万年前去世以来，它一直无法进行分类。周二，一项研究 自然生态与进化 据报道，我们终于弄清楚它是什么。这是整个化石记录中最古老的骨骼例子。
作者总结说，在这种古老的鱼类中看到的骨骼材料 - 被称为异种类的一部分 - 称为aspidin。研究作者，曼彻斯特大学的古生物学家Joseph Keating博士解释说，这种材料几乎不可能被描述，因为它不像四种组织类型中的任何一种 - 骨骼，软骨，牙本质和牙釉质 - 这构成了今天的骨骼和牙齿。当生物学家先前在显微镜下检查了阿司匹林化石时，他们很困惑地发现了一个交叉的十字交叉结构。
我们今天所知的骨骼类型在显微镜下不会纵横交错，因此很难弄清楚阿司匹林是否真的是骨骼。 “160年来，科学家们一直在思考阿司匹林是否是矿化组织演化的过渡阶段，”基廷说。但是他的团队对异形化石的详细X射线证明了它们可能代表了骨骼进化的一个非常重要的阶段：第一个。
骨骼的主要成分是蛋白质的“有机基质”，如胶原蛋白，它们聚集在一起形成矿物质可附着的支架，使其他海绵状组织变硬。至关重要的是，在我们习惯的骨骼中，这种基质通常是用管子构成的 线性 ，这被认为是骨骼矿化所必需的。
由于阿司匹林似乎是纵横交错的结构，研究人员之前得出的结论是，它不能含有基质中的那些矿物成分。换句话说，虽然它看起来很像骨头，但它可能不是 - 可能只是矿化骨的进化前身。
不过，基廷决定更仔细地研究一下阿司匹林。他花了100多个小时扫描异形骨骼的化石残骸，使用一种叫做同步加速断层扫描的技术，它使用一种强大的X射线，需要一个粒子加速器才能工作。基廷在瑞士的Paul Scherrer研究所找到了他的粒子加速器，在那里他使用这些高质量的X射线来构建这些aspidin骨架的三维模型。
基廷比以往任何时候都更加紧密地发现，过去令人困惑的纵横交错已经消失了。 “我发现这些管子是严格线性的，没有任何分支，”他在博客中写道 性质 。 “之前研究的图像似乎是通过缠绕和重叠的管子进行二维切割的结果，给出了分支的外观。”
3D模型显示管子实际上是线性的，但是在随机的交叉方向上看起来堆叠在彼此之上。几十年来，他意识到，当研究人员观察二维X射线管时，它们看起来是扁平的，形成一种分支模式，并不能说明它们的真实结构。作者指出，至关重要的是，这些管子中含有胶原蛋白，这是一种有助于矿化的支架蛋白。
作者写道，“我们证明这些空间具有线性形态。” “相反，这些空间代表了内在的胶原纤维束，形成了一个沉积矿物质的支架。因此，Aspidin是脱细胞真皮骨。“
当弄清楚矿化骨骼（如人类中出现的骨骼）何时进化时，这种微小的差异会产生惊人的后果。通过简单地显示这些鱼具有矿化骨骼，该团队已将该日期定为几百万年：
“这些发现改变了我们对骨骼发展的看法，”布里斯托大学的共同作者兼古生物学家Phil Donoghue博士总结道。 “事实上，我们证明它是一种骨骼，所有这些组织必须在数百万年前进化。”