Sự xuất hiện của cột sống và nguồn gốc của động vật hình cá

Động vật có xương sống là nhóm động vật cao cấp nhất trong giới động vật, chúng cấu thành ra một phân bộ trong ngành động vật có dây sống – phân bộ động vật có xương sống.

Sơ đồ mô hình bộ xương của động vật có xương sống

Bên trong cơ thể động vật có xương sống có một cột sống được tạo thành từ một chuỗi các đốt sống, hay còn gọi là xương sống, đóng vai trò nâng đỡ cơ thể; Phía trước cột sống là xương sọ phát triển, cùng với cột sống, các xương sườn kéo dài ra từ hai bên cột sống, và các vây khác thường có ở động vật có xương sống dạng cá, tạo thành bộ xương trục của động vật có xương sống. Hầu hết động vật có xương sống còn có một bộ xương chi, bao gồm các đôi vây (có ở cơ thể của động vật có xương sống dạng cá) hoặc các chi (có ở cơ thể của động vật có bốn chi), thực hiện chức năng cân bằng, đẩy cơ thể tiến về phía trước và điều hướng khi tiến lên. Bộ xương chi được kết nối với bộ xương trục của cơ thể thông qua các dây chằng xương, cặp dây chằng phía trước được gọi là dây chằng vai, trong khi cặp dây chằng phía sau được gọi là dây chằng lưng.

Hongyong

Cuối thế kỷ 20, một số loài động vật có xương sống nguyên thủy, khoảng 520 triệu năm tuổi, đã được phát hiện tại khu vực Haikou, Côn Minh, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc: cá Côn Minh, cá Haikou và Hongyong. Chúng cho thấy lịch sử của động vật có xương sống ít nhất đã bắt đầu từ đầu kỷ Cambri. Đặc biệt là Hongyong, với các đặc điểm giải phẫu không chỉ tương đồng đáng kinh ngạc với động vật có dây sống nguyên thủy còn sống ngày nay là cá Wenchang, mà còn thể hiện rõ rệt các đặc điểm của động vật có xương sống, như não nằm ở phía đầu cơ thể, dây sống nguyên thủy, mắt nằm ở bên hông cơ thể, cung mang sụn và răng họng hóa thạch. Cung mang sụn và răng họng hóa thạch đều là những sản phẩm phụ của dây thần kinh, sự tồn tại của chúng chứng tỏ rằng Hongyong đã ở vị trí quan trọng trong quá trình tiến hóa từ động vật không có xương sống sang động vật có xương sống.

Động vật có xương sống hiện đại chắc chắn sở hữu cột sống và đầu, nhưng ở giai đoạn nguyên thủy khi động vật có xương sống vừa xuất hiện, có thể rằng những đặc điểm nổi bật này chưa được hoàn thiện. Vậy đâu là những đặc điểm chính của động vật có xương sống nguyên thủy? Các nghiên cứu gần đây cho thấy, trong giai đoạn phát triển phôi thai sớm, động vật có xương sống có một tổ chức gọi là dây thần kinh não, không có ở động vật không có xương sống. Tổ chức này trực tiếp hoặc gián tiếp tham gia vào quá trình hình thành nhiều cơ quan và tổ chức đặc trưng của động vật có xương sống. Do đó, dây thần kinh não rất có thể là đặc điểm phân biệt động vật có xương sống với động vật không có xương sống, sự xuất hiện của nó là lý do chính khiến động vật có xương sống trở thành một nhóm động vật tiến hóa thành công nhất.

Hongyong được phát hiện bởi nhà cổ sinh vật học Trung Quốc, Chen Junyuan, với số lượng mẫu lên đến hơn 300 mẫu. Những hóa thạch của loài cá nguyên thủy này chỉ dài khoảng 3 cm, đã bảo tồn được các bộ phận như mắt, tuyến sinh dục, tim, mạch máu, dây sống, ruột, tuyến sinh dục, dây thần kinh và một não được chia thành ba phần. Những hóa thạch hoàn hảo này đã cung cấp cho các nhà khoa học nhiều thông tin khoa học để khám phá bí mật về động vật có xương sống nguyên thủy này sống cách đây 520 triệu năm và môi trường sinh thái của nó.

Thẻ động vật: Cá Côn Minh, cá Haikou, Hongyong, động vật có xương sống