Czy zęby mogły wyewoluować z łusek?
Nie każdy o tym wie, ale pochodzenie zębów jest od dawna przedmiotem dyskusji w kręgach naukowych. Czy zęby wyrosły od wewnątrz, czy migrowały do ust z innych miejsc? Oto jest pytanie.
W czasopiśmie Journal of Anatomy ukazał się artykuł naukowy, który dorzuca kolejne fakty dotyczące wyżej wspomnianego "konfliktu". Jak zauważyli naukowcy w swojej pracy: "Pochodzenie uzębienia jamy ustnej było intrygującą debatą".
Skąd wzięły się zęby? Obecnie są dwie wiodące hipotezy na ten temat, pierwsza mówi o tym, że zęby migrowały do ust prehistorycznych kręgowców i z czasem przystosowały się do żerowania - idea ta znana jest jako hipoteza "outside-in". Druga mówi o tym, że zęby ewoluowały niezależnie od łusek i pochodzą bezpośrednio z jamy ustnej - hipoteza "inside-out". Nowe badania dostarczają dowodów na poprawność pierwszej hipotezy.
Zęby "outside-in, czy "inside-out"?
Naukowcy, z paleontologiem Toddem Cookiem na czele, badali strukturę tkankową zębów rostralnych, które są "postrzępionymi kolcami" biegnącymi wzdłuż wydłużonych pysków zwierząt piłonosokształtnych i piłokształtnych. Cook zauważył, że ryby piły należą do tej samej grupy co płaszczki i są dodatkowo blisko spokrewnione z rekinami.
Zespół naukowy przebadał skamieniałe zęby rostralne gatunku Ischyrhiza mira należącego do wymarłej grupy piłokształtnych, które żyły w późnym okresie kredowym w wodach dzisiejszej Ameryki Północnej. Było to mniej więcej 100-65 mln lat temu.
- Uważa się, że zęby rostralne są zmodyfikowanymi łuskami ze względu na ich położenie na wydłużonym pysku, a ich zewnętrzna morfologia i wzór rozwojowy są podobne do łusek - powiedział Cook. Naukowiec dodaje także: - Jednak bardzo niewiele było wiadomo na temat organizacji tkanek tworzących zęby rostralne, szczególnie o twardej, zewnętrznej warstwie. Biorąc pod uwagę, że zęby rostralne są prawdopodobnie wyspecjalizowanymi łuskami ciała, postawiliśmy hipotezę, że ich szkliwo wykazywałoby podobną strukturę do szkliwa łusek, które mają prostą organizację mikrokrystaliczną."
Naukowcy zbadali wewnętrzną mikrostrukturę kopalnych zębów rostralnych. Użyli do tego skaningowego mikroskopu elektronowego. Jak zauważyli zęby te były o wiele bardziej złożone, niż łuski pochodzące z ciała Ischyrhiza mira. Ogólna "organizacja szkliwa" zębów starożytnej ryby piły przypomina współczesne szkliwa zębów rekina.
Okazało się, że zęby rostralne prehistorycznego zwierzęcia i zęby współczesnego rekina mają szkliwo złożone w dużej mierze z mikrokryształków fluoroapatytowych, które z kolei są ułożone razem w obrębie specjalnych wiązek. Wiązki mikrokryształków, które są ułożone w różnych orientacjach, umożliwiają zębom rekina wytrzymywanie dużych naprężeń mechanicznych związanych z żerowaniem. - Prawdopodobnie układ mikrokryształów w wiązce szkliwa zębów rostralnych Ischyrhiza mira również służył jako sposób na wytrzymanie sił mechanicznych - mówi paleontolog
Prof. Cook dodaje również: - To odkrycie dostarcza bezpośrednich dowodów na poparcie hipotezy "outside-in" -. Łuski mają zdolność do wykształcenia złożonego, podobnego do zęba, szkliwa poza jamą ustną. Sugeruje to, że łuski mogą wytwarzać podobną mikrostrukturę wiązek w zębach i w zębach rostralnych.
