Tulang Belakang Tetrapoda Ungkap Perpindahan Vertebrata Air Ke Darat

Tulang belakang Tetrapoda dibentuk dari tulang yang dihubungkan berturut-turut dari kepala hingga ekor, mengungkap bagaimana vertebrata pertama pindah dari air ke daratan.

Untuk pertama kalinya, ilmuwan berhasil membuat struktur tiga dimensi tulang belakang spesis tetrapoda awal. Menggunakan energi sinar-X dan protokol data terbaru memungkinkan para peneliti untuk merekonstruksi tulang punggung fosil berusia 360 juta tahun. Tentunya hal ini memberikan pengetahuan baru tentang bagaimana vertebrata pertama pindah dari air ke daratan.

Rekonstruksi 3 Dimensi Tulang Belakang Tetrapoda

Bagaimana hal ini terjadi dan bagaimana tetrapoda berpindah ke daratan, merupakan perdebatan sengit antara palaeontolog dan ahli biologi evolusi. Tetrapoda merupakan vertebrata berkaki empat yang saat ini diwakili amfibi, burung, reptil dan mamalia. Sekitar 400 juta tahun yang lalu, tetrapoda awal merupakan vertebrata pertama yang berada di perairan dangkal di mana mereka menggunakan empat anggota badan untuk bergerak.



Semua tetrapoda memiliki tulang belakang atau kolom vertebral, yang merupakan struktur bertulang yang umumnya ada pada semua vertebrata termasuk ikan, dimana tetrapoda awal berevolusi. Tulang belakang dibentuk dari tulang yang dihubungkan berturut-turut, dari kepala hingga ekor. Berbeda dengan tulang punggung tetrapoda yang masih hidup saat ini, di mana setiap tulang belakang terdiri dari satu tulang, sementara tetrapoda awal memiliki vertebrae yang terdiri dari beberapa bagian.

Selama lebih dari 100 tahun, tetrapoda awal dianggap memiliki tulang belakang terdiri dari tiga set tulang. Satu tulang di depan, satu di atas, dan sepasang tulang di belakang. Dengan menggunakan sinkrotron X-ray, ilmuwan menemukan bahwa pandangan tradisional berubah seiring penemuan ini.

Dalam analisis Eropa Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Perancis, tiga fragmen fosil dipindai melalui sinar-X yang menerapkan metode ekstraksi data untuk mengungkapkan rincian kecil dari tulang fosil. Tulang-tulang fosil yang tertanam dalam batuan begitu padat menyerap sebagian besar sinar-X. Tanpa metode baru, tidak akan mungkin mengungkapkan elemen-elemen tulang belakang melalui tiga dimensi dengan resolusi 30 µm.

Para ilmuwan menemukan yang dianggap sebagai tulang pertama, yang dikenal sebagai intercentrum, sebenarnya yang terakhir dalam struktur tulang. Pengaturan ulang dalam struktur tulang belakang lebih melengkung dalam konsekuensi evolusi fungsional tulang punggung tetrapod.

Dengan memahami bagaimana masing-masing tulang sesuai, ilmuwan dapat mengeksplorasi mobilitas tulang belakang dan menguji bagaimana mengalihkan kekuatan antara tungkai selama tahap awal gerakan didarat.

Salah satu hewan yang dikenal sebagai Ichthyostega, juga memiliki berbagai macam fitur yang sampai sekarang kerangkanya tidak diketahui, termasuk serangkaian tulang yang memperpanjang bagian tengah dada itu.

Tulang-tulang dada merupakan upaya evolusi awal untuk menghasilkan tulang sternum. Struktur seperti ini akan memperkuat tulang rusuk Ichthyostega yang memungkinkan untuk mendukung berat badan di dada ketika bergerak di daratan.