De tidigaste rovdjuren dök upp på jorden för 480 miljoner år sedan - och de hade till och med tänder som kunde reparera sig själva. Ett team av paleontologer ledda av Bryan Shirley och Madleen Grohganz från ordföranden för paleomiljöforskning vid Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) har upptäckt mer om hur dessa organismer kunde växa och regenerera sina tänder. Resultaten har nu publicerats i Förfaranden från Royal Society B .

Miljontals år sedan:Ett snabbt rörligt rovdjur med vassa tänder går på jakt i det förhistoriska havet. Den spionerar byten och avancerar smygande. Den går in för att döda och slukar sitt byte. Några av rovdjurets tänder går sönder, men de kommer att växa ut igen.

Detta är en beskrivning av en konodont. Även om dessa ålliknande ryggradsdjur bara var några centimeter långa, de anses vara jordens första rovdjur. Deras små tänder, som är bland de viktigaste mikrofossilerna, kunde reparera sig själva efter att ha skadats. Hur, exakt, detta hände är svårt att fastställa – även om de fossiliserade tänderna ofta finns i marin berg, deras mjuka vävnad bevaras endast sällan. Eftersom endast ett fåtal exempel på mjukvävnad från konodonter har överlevt, det är mycket svårt att avgöra hur de växte.

Analyser utförda av FAU-forskare kastar nu mer ljus över ämnet. Genom att använda elektronmikroskop, forskarna undersökte lagren av konodontänder för att lära sig mer om hur de växte. Under den här skanningsprocessen, ett material bombarderas med elektroner. Olika material reflekterar olika antal elektroner tillbaka till mikroskopet. Till exempel, tunga grundämnen reflekterar elektroner starkare än lättare, det är därför de visas i en ljusare färg på bilden. Denna metod gjorde det möjligt för forskare att reproducera de enskilda lagren och undersöka dem med en mycket högre upplösning än tidigare.

Genom att använda röntgenspektroskopi, i vilka grundämnen detekteras med hjälp av den strålning de avger, forskarna kunde också analysera den kemiska sammansättningen av varje lager.

Tänderna växte i en omväxlande cykel mellan slitage och tillväxt av nya lager. Vidare, formen på tänderna varierade mycket beroende på djurens tillväxtstadium. Med hjälp av den kemiska sammansättningen och formen på tänderna, forskarna kunde identifiera tre tillväxtstadier under utvecklingen av ett djur som påverkades (bland annat) av matvanor. Efter det första steget, en typ av larvtillstånd, där mat inte smältes mekaniskt (genom att tugga), konodonter utvecklades till de första jägarna under det andra och tredje stadiet av tillväxt. Under denna tid, deras tänder genomgick en metamorfos när de utvecklades till rovdjur.

Tills nu, det har funnits två modeller för att förklara hur konodontänder kunde regenerera sig själva. I motsats till mänskliga tänder, till exempel, som växer inifrån och ut, konodonters tänder reparerade sig från utsidan, kontinuerligt lägga till nya lager. En teori som utvecklats av forskare är att konodonter drog tillbaka sina tänder under viloperioder, och anbringandet av nya lager i epidermala fickor inducerade tillväxt. Detta kan jämföras med mekanismen med indragbara tänder som används för att injicera gift av vissa arter av ormar. Å andra sidan, en annan teori tyder på att tänderna var permanent omslutna av vävnad och en typ av hornlock, tillåta nya lager att byggas upp med tiden. Forskningen utförd av FAU-forskare har nu bekräftat den första teorin.

Resultaten av forskningen har publicerats under titeln "Wear, rivning och systematisk reparation:testa modeller av tillväxtdynamik i konodonter med högupplöst bildbehandling" i tidskriften Förfaranden från Royal Society B .