Ученые прояснили происхождение зубов

Исследование окаменелости вымершей рыбы-пилы, которое подтверждает ранее возникшую гипотезу о внешнем происхождении зубов у современных животных (и человека), выполнили палеонтологи из Университета штата Пенсильвания, США, сообщает 24 августа пресс-служба университета.

В давний спор ученых о том, как возникли зубы во рту, идет вокруг двух предположений: зубы либо развились из внешних чешуек (гипотеза «снаружи внутрь»), либо внутри рта (гипотеза «изнутри наружу»), внесли свои аргументы, подтверждающие первую гипотезу, результаты исследования окаменелости вида Ischyrhiza mira — вымершей рыбы-пилы, обитавшей в Северной Америке в конце мелового периода (около 65–100 млн лет назад).

Тодд Кук, палеонтолог позвоночных, адъюнкт-профессор биологии Пенн Стейт Беренд, и его команда изучали структуру ткани ростральных зубцов этой окаменелости — зазубренных шипов, которые проходят вдоль удлиненных морд акул и рыб-пил и используются ими при поиске пищи и самообороне.

«Считается, что ростральные зубчики представляют собой видоизмененные чешуйки из-за их расположения на удлиненной морде. Они имеют внешнюю морфологию и характер развития, похожие на чешуйки», — пояснил Кук.

Изучая взаимосвязь между ростральными зубчиками и чешуей, команда проанализировала твердый эмалевидный внешний слой шипов на морде ископаемого, но результаты оказались для них неожиданными:

«Удивительно, но ростральный зубчатый эмалоид I. mira был совсем не простым. Он был значительно сложнее, чем эмалевидная чешуя тела. На самом деле, общая организация эмалоида у этой древней рыбы-пилы напоминала эмалоид современного акульего зуба, который хорошо охарактеризован» — рассказал палеонтолог.

Ростральные зубчики Ischyrhiza mira, как и зубы современной акулы, имеют эмалоидное покрытие, состоящее в основном из микрокристаллов фторапатита, отдельные пучки которых идут в направлении к наружной области эмалоида параллельно поверхности. Глубже такие пучки располагаются хаотично. Кроме того, через эти слои проходят пучки микрокристаллов, ориентированных перпендикулярно поверхности зуба.

Такая разная ориентация придает зубам акулы прочность и устойчивость.

И хотя существует вероятность того, что чешуйки и зубы развили свои одинаковые микроструктуры отдельно, гипотеза «снаружи внутрь» о первоначальном появлении этой структуры снаружи имеет большую вероятность.

«Это открытие является прямым доказательством, подтверждающим гипотезу „снаружи внутрь“, поскольку оно показывает, что чешуйки обладают способностью образовывать сложный зубоподобный эмалоид вне рта», — заявляет Кук.

При том что исследователи не собирались изучать эволюционную историю зубов, полученные ими результаты могут оказать значительное влияние на будущие исследования в этой области.

Результаты проделанной командой Кука работы были представлены в статье «Сложная эмалевидная микроструктура ростральных зубчиков Ischyrhiza mira», опубликованной в сентябрьском номере журнала Journal of Anatomy.