พลาโคเดิร์มเป็นกลุ่มปลาหุ้มเกราะโบราณที่มีความหลากหลาย และเชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าพวกมันเป็นบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน รวมถึงมนุษย์ด้วย Placoderms ครอบงำสภาพแวดล้อมทางน้ำเป็นเวลา 70 ล้านปีจนกระทั่งพวกมันสูญพันธุ์ไปอย่างกะทันหันเมื่อ 360 ล้านปีก่อน ปูทางไปสู่ปลากระดูกแข็งสมัยใหม่ ( osteichthyans ) และฉลามและปลากระเบน ( chondrichthyans )
สัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรกสุดคือปลาที่ไม่มีกราม และ ปลา
พลาโคเดิร์มเป็นหนึ่งในปลายุคแรกสุดที่วิวัฒนาการขากรรไกร ซึ่งเป็นการพัฒนาที่ปรับตัวได้ซึ่งมีส่วนทำให้พวกมันประสบความสำเร็จอย่างรวดเร็ว
งานวิจัยหลายชิ้นแย้งอย่างหนักแน่นว่าพลาโคเดิร์มเป็นบรรพบุรุษโดยตรงของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกรอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งเป็นสาขาใหญ่ของต้นไม้แห่งชีวิตที่รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และปลาส่วนใหญ่
การตัดสินใจที่ดีขึ้นเริ่มต้นด้วยข้อมูลที่ดีขึ้น
แต่งานวิจัยใหม่ของเราซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Systematic Biologyได้เพิ่มความเป็นไปได้ที่พลาโคเดิร์มอาจเป็นเพียงทางตันของวิวัฒนาการที่แปลกประหลาด
เราทุกคนเป็นปลาหุ้มเกราะหรือไม่?
หากสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ ไม่มีอะไรมากไปกว่าพลาโคเดิร์มที่มีวิวัฒนาการสูง ดังนั้น คุณลักษณะที่สำคัญของตัวเราควรจะสืบย้อนไปถึงโครงสร้างที่ปรากฏครั้งแรกในบรรพบุรุษพลาโคเดิร์มที่มีคาว ซึ่งจะรวมถึงกรามและกระดูกกะโหลกศีรษะโดยเฉพาะและสัดส่วนของใบหน้าและสมองของเรา
แต่ต้นไม้วิวัฒนาการ ใหม่ของเรา ท้าทายความคิดที่ว่าพลาโคเดิร์มก่อให้เกิดสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามอื่นๆ ทั้งหมด แต่เราแนะนำว่าพวกมันเป็นสาขาย่อยในวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่งมีความหลากหลายและประสบความสำเร็จในสมัยของพวกมัน แต่ท้ายที่สุดแล้วทั้งหมดถูกกำหนดให้สูญพันธุ์ หากถูกต้อง ต้นไม้ทางเลือกนี้จำเป็นต้องมีการคิดใหม่
อย่างรุนแรงเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายๆ ด้าน
การสร้างต้นไม้ดังกล่าวสำหรับสัตว์ที่สูญพันธุ์นั้นเป็นเรื่องยาก ดีเอ็นเอสามารถเรียกคืนได้จากซากดึกดำบรรพ์ล่าสุดเท่านั้น ดังนั้นนักบรรพชีวินวิทยาจึงมักอาศัยลักษณะโครงกระดูกที่เก็บรักษาไว้ในซากดึกดำบรรพ์เพื่อสรุปความสัมพันธ์เหล่านี้ โดยพื้นฐานแล้ว สปีชีส์ที่มีคุณสมบัติหลายอย่างเหมือนกันมักจะเป็นญาติสนิทกัน
การศึกษาดังกล่าวมักถูกทำให้สับสนโดยธรรมชาติที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันของบันทึกซากดึกดำบรรพ์
ปัญหาอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อพยายามหาความสัมพันธ์ระหว่างพลาโคเดิร์ม ปลาที่ไม่มีกราม และสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรกอื่นๆ กลุ่มเหล่านี้หลายกลุ่มมีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงซึ่งการเปรียบเทียบทางกายวิภาคเป็นเรื่องยาก
ลองจินตนาการถึงการพยายามระบุและเปรียบเทียบกายวิภาคของหอยนางรม ด้วง และวาฬสีน้ำเงิน นั่นคือปัญหาที่เราเผชิญกับฟอสซิลสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรก
วิธีการใหม่ในการอนุมานลำดับวงศ์ตระกูล
นี่คือที่มาของวิธีการใหม่ของเรา เราใช้แบบจำลองใหม่ที่ซับซ้อนสำหรับการผลิตลำดับวงศ์ตระกูลที่ไม่เพียงแต่ดูที่ลักษณะทางกายวิภาคเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากแหล่งข้อมูลอื่นๆ ด้วย เช่น อายุทางธรณีวิทยาของฟอสซิลและวิวัฒนาการของฟอสซิลเหล่านี้มากน้อยเพียงใด
ซากดึกดำบรรพ์ดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่มากมักจะเกาะอยู่บนกิ่งก้านเตี้ยๆ ของต้นไม้ ในขณะที่ซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุน้อยและมีวิวัฒนาการสูงมักจะเกาะอยู่บนกิ่งไม้ใกล้กับยอดมงกุฎ
เราตั้งทฤษฎีว่าวิธีนี้อาจดีกว่าการดูกายวิภาคเพียงอย่างเดียว เนื่องจากความยากลำบากในการเปรียบเทียบสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีกรามและสัตว์มีกราม
เมื่อเราทำการวิเคราะห์ ผลลัพธ์ที่ได้แตกต่างจากการศึกษาล่าสุดอื่นๆ โดยสิ้นเชิง Placoderms แทนที่จะเป็นหุ้นดึกดำบรรพ์ที่สัตว์มีกระดูกสันหลังมีกรามอื่นๆ สืบเชื้อสายมา กลับเป็นกิ่งก้านข้างที่แยกจากกันซึ่งไม่มีทายาทที่มีชีวิต
ต้นไม้ใหม่นี้บังคับให้ต้องคิดใหม่เกี่ยวกับเหตุการณ์สำคัญบางอย่างในวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ตัวอย่างเช่นพลาโคเดิร์มผสมพันธุ์กันโดยมีอวัยวะสืบพันธุ์ภายนอกที่มีกระดูกแปลกประหลาดเพื่อการปฏิสนธิภายใน ในขณะที่สัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามในยุคแรกชนิดอื่นๆ ดูเหมือนจะวางไข่เหมือนปลาแซลมอน
หากพลาโคเดิร์มเป็นบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามอื่นๆ การสืบพันธุ์แบบพลาโคเดิร์มต้องมาก่อน แล้วจึงหลีกทางให้การวางไข่แบบปลาแซลมอน
แต่ถ้าพลาโคเดิร์มเป็นสาขาเฉพาะด้าน สถานการณ์จะกลับกัน การวางไข่เป็นเรื่องดึกดำบรรพ์และชีววิทยาการสืบพันธุ์ที่ผิดปกติของพลาโคเดิร์มกลายเป็นหนึ่งในความเชี่ยวชาญของทางตันทางวิวัฒนาการนี้
สำหรับนักชีววิทยาส่วนใหญ่ การตีความอย่างหลังนี้มีความหมายมากกว่า
ต้นไม้ของเรายังเสนอสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับวิวัฒนาการของใบหน้าสัตว์มีกระดูกสันหลังสมัยใหม่ นอกจากนี้กระดูกกรามของพลาโคเดิร์มไม่สามารถสันนิษฐานได้ว่าเป็นกระดูกดั้งเดิมอีกต่อไป อันที่จริง กระดูกกรามของเราอาจมีลักษณะดั้งเดิมกว่ากรามเฉพาะของพลาโคเดิร์มในบางแง่
แล้วบรรพบุรุษที่คาวของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไร?
ถ้าพลาโคเดิร์มไม่ใช่บรรพบุรุษของเรา แล้วอะไรล่ะ? การศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าไม่มีกลุ่มใดของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามที่รู้จักกันว่าเป็นบรรพบุรุษของกลุ่มอื่น
ค่อนข้าง บรรพบุรุษสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีกรามที่แท้จริงอาจรวมลักษณะของ osteichthyans (ปลากระดูกแข็ง), chondrichthyans (ฉลามและกระเบน) และพลาโคเดิร์มในลักษณะเดียวกับบรรพบุรุษร่วมกันของมนุษย์และชิมแปนซีไม่ใช่ทั้งมนุษย์และลิงชิมแปนซี แต่เป็นสารตั้งต้นที่ไม่เหมือนใครของทั้งสองอย่าง .
