ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 23 สิงหาคมในNature Ecology and Evolutionนักวิจัยของ Harvard ได้กำหนดวันกำเนิดของ tetrapods แรกสุด และค้นพบว่าพวกเขาได้รับลักษณะการปรับตัวใหม่ที่สำคัญหลายประการที่ทำให้ชีวิตสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกมีอัตราการวิวัฒนาการที่รวดเร็ว

การศึกษาที่นำโดย Dr. Tiago R. Simões นักวิจัยหลังปริญญาเอก และศาสตราจารย์ Stephanie E. Pierce ผู้เขียนอาวุโส ทั้งจาก Department of Organismic and Evolutionary Biology, Harvard University ได้ใช้วิธีการทางสถิติที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ (การวิเคราะห์เชิงวิวัฒนาการแบบเบย์) เพื่อประเมินได้อย่างแม่นยำ เวลาและอัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคระหว่างการเพิ่มขึ้นของเตตราพอด วิธีการแบบเบย์ถูกดัดแปลงมาจากวิธีการที่พัฒนาขึ้นในวิทยาระบาดวิทยาเพื่อศึกษาว่าไวรัสเช่น COVID-19 มีวิวัฒนาการอย่างไร และเพิ่งกลายเป็นเครื่องมือในซากดึกดำบรรพ์สำหรับการศึกษาวิวัฒนาการของสปีชีส์

การศึกษายังสร้างนวัตกรรมโดยการรวมข้อมูลจากรอยเท้าฟอสซิลและซากดึกดำบรรพ์ของร่างกายเพื่อระบุเวลากำเนิดของเตตราพอด "ข้อมูลรอยเท้าปกติจะแสดงขึ้นหลังซากฟอสซิลของผู้ผลิตราง ในกรณีนี้ เรามีรอยเท้า tetrapod ที่เก่ากว่าฟอสซิลตัวแรกมากหลายล้านปี ซึ่งถือว่าไม่ปกติอย่างยิ่ง เมื่อรวมทั้งรอยเท้าและฟอสซิลของร่างกายเข้าด้วยกัน เราสามารถค้นหาได้ สำหรับอายุที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการเพิ่มขึ้นของ tetrapods” เพียร์ซกล่าว

"เราสามารถระบุอายุที่แม่นยำมากสำหรับต้นกำเนิดของ tetrapod ได้เมื่อประมาณ 390 ล้านปีก่อน ซึ่งมีอายุมากกว่าฟอสซิลร่างกาย tetrapod ที่เก่าแก่ที่สุด 15 ล้านปี" Simões กล่าว

นักวิจัยยังพบว่าญาติสนิทของ tetrapods ส่วนใหญ่มีอัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคที่ช้าเป็นพิเศษ ซึ่งบ่งชี้ว่าญาติของปลากับ tetrapods ได้รับการปรับให้เข้ากับวิถีชีวิตทางน้ำของพวกมันค่อนข้างดี

"ในทางกลับกัน เราค้นพบสายเลือดวิวัฒนาการที่นำไปสู่ ​​tetrapods ตัวแรกที่แยกตัวออกจากรูปแบบที่เสถียร ทำให้เกิดลักษณะการปรับตัวที่สำคัญหลายอย่างในอัตราที่รวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งคงอยู่ได้นานประมาณ 30 ล้านปี" Simões กล่าว

Simões และ Pierce ยังได้ขยายแนวทางระดับโมเลกุลเพื่อศึกษาว่าส่วนต่างๆ ของแผนร่างกาย tetrapod ยุคแรก ๆ มีวิวัฒนาการไปอย่างรวดเร็วเพียงใด เช่น กะโหลกศีรษะ ขากรรไกร และแขนขา และความแข็งแกร่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่กระทำต่ออวัยวะแต่ละส่วน พวกเขาพบว่าทุกส่วนของโครงกระดูก tetrapod อยู่ภายใต้การเลือกทิศทางที่แข็งแกร่งเพื่อพัฒนาคุณลักษณะที่ปรับเปลี่ยนได้ใหม่ แต่กะโหลกและขากรรไกรมีการพัฒนาเร็วกว่าส่วนอื่นๆ ของร่างกาย รวมถึงแขนขาด้วย

"สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในกะโหลกศีรษะมีบทบาทแข็งแกร่งในช่วงเริ่มต้นของการเปลี่ยนจากปลาเป็นเตตระพอดมากกว่าการเปลี่ยนแปลงในส่วนที่เหลือของโครงกระดูก การวิวัฒนาการของแขนขาสู่ชีวิตบนบกมีความสำคัญ แต่ส่วนใหญ่อยู่ในระยะหลัง ในวิวัฒนาการของ tetrapod เมื่อพวกเขากลายเป็นภาคพื้นดินมากขึ้น "เพียร์ซกล่าว

"เราเห็นนวัตกรรมทางกายวิภาคหลายอย่างในกะโหลกศีรษะที่เกี่ยวข้องกับการให้อาหารและการจัดหาอาหาร ทำให้สามารถเปลี่ยนจากโหมดการจับเหยื่อแบบดูดปลาเป็นการกัดแบบเตตราพอด และเพิ่มขนาดและตำแหน่งของวงโคจร" Simões กล่าว "การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เตรียม tetrapods เพื่อค้นหาอาหารบนบกและสำรวจแหล่งอาหารใหม่ ๆ ที่ไม่มีให้สำหรับญาติของปลา"

นักวิจัยยังพบว่าอัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคที่รวดเร็วในเชื้อสาย tetrapod ไม่สัมพันธ์กับอัตราการกระจายพันธุ์อย่างรวดเร็ว อันที่จริง มีสปีชีส์อยู่ไม่กี่ชนิด ดังนั้นจึงมีเพียงไม่กี่ชนิดที่มีความเป็นไปได้ต่ำมากที่จะถูกเก็บรักษาไว้ในบันทึกซากดึกดำบรรพ์

การค้นพบนี้ช่วยตอบการถกเถียงอย่างต่อเนื่องในวิวัฒนาการว่ากลุ่มสัตว์หลักใหม่เกิดขึ้นภายใต้อัตราการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคที่รวดเร็วและการกระจายสายพันธุ์อย่างรวดเร็วหรือไม่ (สมมติฐานคลาสสิก) หรือหากมีอัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคสูงเป็นอันดับแรก โดยมีอัตราการเพิ่มความหลากหลายของชนิดพันธุ์ที่เกิดขึ้นเพียงไม่กี่ล้านปีต่อมา (สมมติฐานใหม่)

"สิ่งที่เราพบในช่วงสองสามปีที่ผ่านมาคือคุณมีการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคมากมายระหว่างการสร้างแผนร่างกายของสัตว์ใหม่ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาสั้น ๆ ทำให้มีอัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคสูง เช่นเดียวกับที่เราเห็นด้วย tetrapods แรก แต่ในแง่ของจำนวนสายพันธุ์พวกมันยังคงถูก จำกัด และจำนวนที่ต่ำมากเป็นเวลานานมากและหลังจากผ่านไปหลายสิบล้านปีแล้วพวกมันก็กระจายตัวและมีจำนวนสายพันธุ์สูงขึ้น ” ซิมมอสกล่าว

เพียร์ซเห็นด้วยว่า "ต้องใช้เวลาในการตั้งหลักในช่องใหม่เพื่อใช้ประโยชน์จากมันอย่างเต็มที่"

"การศึกษาของเราเริ่มต้นที่จุดเริ่มต้นของเรื่องราววิวัฒนาการนี้ ยังมีอีกหลายบทที่จะมาถึง" เพียร์ซกล่าว "เราต้องการขุดต่อไปในแง่ของสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากการกำเนิดของ tetrapods เมื่อพวกเขาเริ่มตั้งรกรากที่ดินและกระจายไปสู่ซอกใหม่ สิ่งนั้นส่งผลกระทบอย่างไรต่ออัตราการวิวัฒนาการทางกายวิภาคของพวกมันเมื่อเทียบกับการกระจายพันธุ์ของพวกมันทั่วโลก นี่คือ แค่จุดเริ่มต้น มันคือบทนำของหนังสือ”สล็อตออนไลน์ 918kiss