Биология

Палеонтологи исследовали механизм выпадения зубов у древних рыб

Xiphactinus. Пример доисторической рыбы. Иллюстрация

Wikimedia Commons

Исследователи из Уппсальского университета выяснили, что у древних ископаемых рыб зубы выпадали почти так же, как это происходит у современных костных рыб. С текстом работы можно ознакомиться в журнале Nature.

У первых позвоночных зубы были неотделимы от челюсти, поэтому считается, что они не могли выпадать. Ученые предполагают, что выпадение зубов происходило при двух совершенно отличных друг от друга процессах. У акул и скатов зуб держится на коже челюсти. Волокна кожи рассасываются и, таким образом, зуб выпадает. Однако у костных рыб и наземных позвоночных зуб, образуясь, с помощью специальной ткани прикрепляется прямо к челюстной кости. Когда зубу пора выпадать, эта ткань разрывается: появляются особые клетки, которые поглощают дентин и эту ткань до тех пор, пока зуб не высвободится. Поэтому наши молочные зубы выпадают уже без корня.

Чтобы узнать, как этот процесс сформировался в ходе эволюции, авторы работы изучили ископаемую рыбу вымершего рода Andreolepis, близкого к общему предку всех костных рыб и наземных позвоночных. Возраст рыбы составляет около 424 миллионов лет. Челюсть этой рыбы достаточно мала — ее длина составляет меньше одного сантиметра. Однако микроструктура челюсти настолько хорошо сохранилась, что по ней можно проследить историю ее развития. Исследователи провели МРТ объекта с помощью исследовательского ускорительного комплекса ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) в Гренобле, Франция.

Выяснилось, что каждый раз, когда зуб выпадал, в процессе рассасывания костной ткани появлялась впадина, в которой держался зуб. Когда ткань скрепляла новый зуб в этом месте, поверхность, на которой произошло предыдущее рассасывание, сохранялась в виде еле заметного шрама внутри костной ткани. Экспертам удалось обнаружить четыре таких участка под каждым зубом. «Это означает, что зубы меняли друг друга снова и снова на протяжении всей жизни рыбы», — утверждают ученые.

По словам авторов работы, это первые зафиксированные свидетельства выпадения зубов в результате базальных (относящихся к основанию зуба) рассасываний. Подобные процессы очень схожи с теми, которые можно обнаружить сегодня у костных рыб, например панцирных щук (Lepisosteus) и многоперых (Polypterus). У этих видов новые зубы тоже развивались вместе со старыми, а не после них, как у людей.