Kosti ryb fungovaly před 423 miliony let jako baterie živin, uvolňovaly do krve minerály

Tým německých paleontologů analyzoval kostní struktury 423 milionů let starých vyhynulých druhů ryb bez čelistí, které ukázaly, že jejich kostní buňky rozpouštěly část svojí tkáně, aby zásobovaly krevní oběh vápníkem, fosforem a dalšími minerály.

Buňky transformovaly kosti na takový jakýsi druh baterie, která uchovávala živiny, které se mohly později uvolnit a poskytly rybám potřebnou energii k přežití. Tato schopnost dávala rybám bez čelistí s kostními buňkami výhodu před obratlovci, které tyto buňky postrádali. Výhodu možná tak velkou, že změnila vývoj obratlovců. Později obratlovci s čelistmi totiž už vytvářeli kostní buňky.

Související

Radek Chlup

Hlavonožci vznikli ještě před členovci, pamatují…

Radek Chlup

Diverzifikaci korálových ryb řídila kolísající…

Studii provedl tým z Helmholtzova Centra v Berlíně, který analyzoval rybu bez čelistí vyhynulého druhu zvaného Osteostraci, která žila před 423 miliony let. Výzkumníci chtěli porozumět vzniku moderní kostní buňky.

Kostní buňky jsou vzájemně propojeny malými kanály, aby si mohly vyměňovat látky a elektrochemické signály, což kostem umožňuje růst a regenerovat. Tato složitá architektura živého a anorganického materiálu se musela objevit v určitém okamžiku evoluce. Tým nyní objevil možný milník v tomto vývoji. Zkoumal vzorky pod zaostřeným iontovým paprskem rastrového elektronového mikroskopu, aby vypočítal 3D obrazy z dat. Tato technologie se používá ke studiu koroze baterie, ale vědcům umožnila zobrazit fosilie ve vysokém rozlišení a ve 3D.
 
Skeny neukázaly skutečné kostní buňky, protože ty zmizely, ale dutiny, kde se buňky kdysi vyskytovaly. Povrch vzorku je plný děr. Struktury ve vzorcích kostí jsou podobné strukturám v elektrodových materiálech baterií. 

I ve starším vzorku ryb bez čelistí ukazují 3D obrazy složitou síť s dutinami v kostních buňkách a s malými kanály skrz kost, které dutiny propojují. Kanály jsou tisíckrát užší než lidský vlas, a přesto zůstaly zachovány. Analýza také prokázala, že pradávná stvoření bez čelistí již měla kosti s vnitřní strukturou podobnou té naší a pravděpodobně také podobnými fyziologickými schopnostmi.
 
Starodávná ryba zřejmě dokázala v dobách nedostatku získat minerály, konkrétně fosfor, z rozpouštějící se tkáně kostních buněk. Měla tak výhodu proti svým primitivnějším současníkům s bezbuněčnou kostí. Tato výhoda vedla k vytváření kostí s kostními buňkami u obratlovců, jaké známe také u lidí. 

Jde o důležitý krok k pochopení kostního metabolismu. I v kostech dávných fosílií se kostní buňky mohly rozpustit a obnovit kostní minerály. Kosti tedy fungovaly jako baterie, protože ukládají minerály a uvolňují je později.