Synkrotronskanningar av Lophosteus käftar. Kredit:Donglei Chen
Forskare som studerar en 400 miljoner år gammal benfisk från Estland tror att de har hittat bevis för tändernas ursprung. Genom att använda avancerad synkrotronmikrotomografi på många prover som representerar olika åldrar har forskarna fått en sällsynt inblick i utvecklingen och bildandet av tänder. Som huvudförfattaren Donglei Chen förklarar, "Vi kan se hur fiskar initierade och ersatte tänder en efter en, och hur blodkärlen i dessa tänder bildades, 400 miljoner år sedan. Det är som om vi har rest genom en rum-tidsportal till ett levande, mikroskopisk värld inuti de fossila benen." Denna forskning kommer att presenteras vid det 77:e årliga mötet för Society of Vertebrate Paleontology i Calgary, Kanada.
Tänder består av en mjuk pulpa omgiven av dentin och täckt av ett mineraliserat ämne som emalj. Vissa forskare tror att tänder utvecklats från hudfjäll runt munregionen hos primitiva fiskar som kallas odontodes. Men som Donglei Chen säger, "För att förstå ursprunget till tänder, människor har tenderat att söka efter dermala odontoder som ser ut som tänder. Dock, även om de extraorala "tänderna" har alla egenskaper som anses vara unika för riktiga tänder, detta kanske bara representerar konvergent evolution baserat på ett flexibelt utvecklingsverktyg som delas av alla dermala tänder."
Baserat på deras arbete av en av de tidigaste kända benfiskarna, Lophosteus superbuss , från sensilur i Estland, Uppsala universitets forskare letade efter ledtrådar om tändernas ursprung. Denna fisk hade många skallprydnader som liknade tidigare grupper av fiskar som kallas arthrodires. Vissa av dessa utsmyckningar på och runt munnen hade en kupolformad bild som forskarna kallade "tandkuddar".
Synkrotronskanningar av Lophosteus käftar. Kredit:Donglei Chen
Dessa tandkuddar verkar representera den mest primitiva formen av ett tandbatteri i munnen. Genom att använda synkrotronmikrotomografi, Chen och hans kollegor kunde rekonstruera 3D-bilder av exemplar av olika åldrar för att jämföra tillväxthistoria och utveckling av tänderna. Chen tillägger, "Genom att modellera de successiva resorptionsytorna i tre dimensioner tillåter det oss att visualisera hela utvecklingsbanan för tanden". Som ett resultat, tandutvecklingen av Lophosteus kan kasta ljus över det möjliga ursprunget av tänder från dermala odontoder, och om det evolutionära förhållandet mellan tandsättningar hos alla käkade djur.
Synkrotronskanningar av Lophosteus käftar. Kredit:Donglei Chen