Дослідження найдавніших предків хребетних тварин показало, що зачатки зубів у них з’явилися ще 500 мільйонів років тому й розташовувалися по всьому тілу. Як припускають науковці, спершу ці зуби виконували чутливу функцію, сповіщаючи тварин про наближення небезпеки. І навіть коли зуби перемістилися до щелеп, вони зберегли свою чутливість, яка зараз є частою причиною зубного болю. Дослідження опублікували в журналі Nature.
Попередниками зубів у хребетних тварин вважають одонтоди або дермальні зуби, наявні у сучасних хрящових риб на шкірі. Вони мають подібну на зуби будову: пульпу, оточену дентином і твердою емаллю. Найдавнішим представником, у якого виявили одонтоди, є тварина Anatolepis heintzi з кембрійського періоду.
Водночас науковці досі сперечаються, чи є ця тварина одним із перших представників справжніх хребетних, адже досі знаходили лише фрагменти її тіла. Тому американсько-канадська команда науковців на чолі з дослідниками Гарвардського університету вирішила дослідити цей вид, щоб уточнити його систематичне положення та з’ясувати роль в еволюції зубів у хребетних.
Науковці досліджували зразки Anatolepis heintzi, а також вимерлих хребетних і сучасних видів акул, скатів і сомів, у яких збереглися одонтоди. Це робили за допомогою синхротрона, який дозволив побачити внутрішні структури одонтод, такі як канальці дентину, наявні й у зубах хребетних. Як виявилося, в A. heintzi ці канальці відсутні, а натомість їхні структури на шкірі за будовою відповідають сенсорним органам вимерлих членистоногих ряду Aglaspidida.
Далі науковці порівняли одонтоди роду тварин Eriptychius, який точно належав до хребетних, із сенсорними органами членистоногих. Між ними знайшли структурну подібність і припустили, що вони виникли внаслідок конвергентної еволюції, коли у неспоріднених груп з’являються схожі ознаки для виконання однієї функції. У випадку одонтод і сенсорних органів членистоногих цією функцією є вловлювання небезпеки, такої як рух хижаків поблизу.
Те, що одонтоди зберігають чутливість і відіграють захисну роль і в сучасних тварин, підтвердило й виявлення чутливих нейронів у цих структурах у скатів, акул і сомів. Тож тепер науковці припускають, що в ході еволюції кісткових риб і решти хребетних одонтоди перемістилися до переду голови, оскільки саме з цього боку тварини найчастіше стикалися з небезпекою. Зрештою вони знайшли своє місце в щелепах і почали відігравати роль ще й для нападу на здобич, а не лише для захисту.
Досі науковці не були певні щодо функцій одонтод у перших хребетних тварин, приписуючи їм захист від хижаків, яким важче було проковтнути таку здобич, запасання мінералів або полегшення руху у воді. Утім виявлення їхньої функції як сенсорного органа може пояснити, чому одонтоди не зустрічаються в більшості сучасних кісткових риб і решти хребетних, адже їх, імовірно, замінили більш розвинені сенсорні органи. Зрештою, дослідження передачі сигналів від одонтод може допомогти зрозуміти причини надмірної чутливості подібних на них зубів у людей.
Дякуємо, що ви з нами! Монобанка для підтримки редакції ЕlitЕxpert.
