„Nature”: Wrażliwość zębów ryby sprzed 500 mln lat

Skanowanie skamieniałości prahistorycznych ryb wykazało, że uwrażliwiona wewnętrzna warstwa ich zębów mogła ewoluować z tkanek czuciowych znajdujących się w ochronnym pancerzu tych ryb, co może tłumaczyć wysoką wrażliwość dzisiejszych zębów. Badanie zostało opublikowane 21 maja w czasopiśmie naukowym „Nature”.

Autorzy artykułu reprezentujący Uniwersytet w Chicago oraz Uniwersytet Harvarda napisali, że struktury te zawierały zębinę i prawdopodobnie pomagały zwierzętom odbierać bodźce z otoczenia oraz wykrywać zmiany występujące w środowisku wodnym.

– Z ewolucyjnego punktu widzenia fakt, że zęby w paszczy ryby są szczególnie wrażliwe, przestaje być zagadką i staje się odzwierciedleniem ich ewolucyjnego pochodzenia z uwrażliwionego pancerza wczesnych kręgowców – napisali badacze z zespołu kierowanego przez paleontolog dr Yarę Haridy z Wydziału Biologii Organizmów i Anatomii Uniwersytetu w Chicago.

W analizie szkieletów kręgowców i bezkręgowców żyjących współcześnie, jak i wymarłych, badacze posłużyli się synchrotronową mikrotomografią komputerową wysokiej rozdzielczości. Naukowcy skoncentrowali się na pochodzeniu i rozmieszczeniu zębiny w organizmach z okresu kambru (539–485 mln lat temu) i ordowiku (485–444 mln lat temu). Skanowanie synchrotronowe ujawniło głębokie ultrastrukturalne podobieństwa między odontodami kręgowców a strukturami czuciowymi, przy czym kanaliki zębinowe u ryb rodzaju Eriptychius przypominały receptory u bezkręgowców.

Zastosowana immunofluorescencja wykazała, że współczesne ryby spodouste i kostnoszkieletowe zachowały bogate unerwienie w swoich zewnętrznych odontodach, co potwierdza ich funkcję czuciową podobną do zębów. Sugeruje to, że zębina pierwotnie wyewoluowała jako tkanka czuciowa u wczesnych kręgowców, a jej funkcja sensoryczna została zachowana w zębach nowoczesnych ryb.

Aby zbadać przynależność kręgowcową rodzaju Anatolepis, naukowcy z Chicago użyli również tomografii synchrotronowej wysokiej rozdzielczości na skamieniałościach z późnego kambru, ujawniając struktury kanalikowe w ich warstwie ochronnej – przypominające bardziej tkanki stawonogów niż struktury zębowe kręgowców.

Chociaż kanaliki wyściełane zębiną u skamieliny ryby Eriptychius przypominały drobne narządy czuciowe bezkręgowców, zawierały zębinę i miały cechy wskazujące na zdolność czuciową (takie jak otwarte jamy miazgi i duże kanaliki zębinowe). Uzyskane dowody sugerują, że wyjątkowa wrażliwość współczesnych zębów odzwierciedla ich pochodzenie jako struktur czuciowych w ochronnym pancerzu wczesnych kręgowców.

– Pierwotna funkcja czuciowa zębiny wskazuje, że niezależne specjalizacje zębowe kręgowców, czyli autapomorfie, odzwierciedlają wspólną historię – napisali autorzy artykułu pt. „The origin of vertebrate teeth and evolution of sensory exoskeletons”.

Źródła: https://www.drbicuspid.com/

https://www.nature.com/