Если появление глаза или выход рыб на сушу вызывает повышенный интерес широкой общественности, то отдельные достижения эволюции остаются в тени. А между тем именно здесь можно было бы воскликнуть: ученые не знают! Но нет, уже разобрались. Сегодняшний наш экскурс в мир удивительных эволюционных преобразований посвящен возникновению зубов.
Все началось очень давно, еще в кембрийском периоде, 541-485 млн. лет назад. Тогда в результате изменения химического состава воды мирового океана, живые существа впервые смоли строить скелеты, панцири и раковины - то, что хорошо сохраняется в палеонтологической летописи. Первые зубы появились у беспозвоночных существ, но нас, конечно, больше интересует эволюция наших предков - первых хордовых и рыб. Именно им мы обязаны возможности дарить друг другу улыбку.
Ученые рассматривали две версии появления зубов у первых челюстноротых рыб. Первая предполагала, что зубы развивались независимо от костей челюсти (если кто-то забыл, напомню, что наша челюсть возникла из жаберных дуг древней рыбы). Вторая связывала эти процессы воедино.
Согласно второй версии родоначальниками наших зубов стала чешуя рыб. Однако следует знать, что чешуя древних рыб сильно отличалась от чешуи окушков и карасей, которых каждый из нас когда либо чистил на кухне. Эта чешуя и правда напоминала зубы и по строению и по химическому составу! Среди ныне живущих групп рыб можно найти аналоги подобной древней чешуи. Акулы и скаты покрыты плакоидной чешуей, так называемыми дермальными зубчиками, встроенными в кожу и очень мелкими, напоминающими зубы. Именно из-за них кожа акулы такая шершавая. Проведя серию экспериментов, исследователи из Кембриджского университета выяснили, что эти дермальные зубчики формируются из тех же групп клеток, что и зубы, что подтверждает догадку о происхождении зубов из чешуи древних рыб. Между тем у современных костных лучеперых рыб зубы и чешуя формируются из разных типов клеток.
Родство чешуи и зубов демонстрирует и другая группа рыб, которая филогенетически гораздо ближе к четвероногим (а следовательно и к нам с Вами). Это так называемые лопастеперые или ганоидные рыбы. Помимо всего прочего они имеют еще и легкие, а так же способны переползать из водоема в водоем, о чем мы писали в этой статье. Многие из ганоидных рыб, кстати, прекрасно живут в наших аквариумах. Чешуя ганоидных рыб состоит из костной основы, похожей на дермальные зубчики акул, с нарастающими поверх нее слоями дентина, того же материала, из которого состоят наши зубы.
Эти данные подтвердили, что панцири древних вымерших рыб плакодермов так же состояли из дентина, то есть, фактически зубы этих рыб находились не только во рту, но и на голове, и прикрывали тело! Плавать с таким грузом, видимо, было тяжело и рыбы-зубы вымерли, судя по всему не оставив потомков.
Недавно группа ученых из ряда стран провела исследование одной из первых челюстных рыб-плакодерм. Compagopiscis croucheri из девонских отложений Австралии 420-360 млн. лет назад, оказался первым достоверно идентифицированным обладателем зубов. Получить данные, не разрушив окаменелость, оказалось возможно благодаря новой технологии - 3D-моделированию на основе рентгеновской компьютерной томографии. На челюстях рыбы обнаружили зубы со всеми необходимыми чертами - дентином и полостью пульпы. Открытие позволяет предположить, что челюсти и зубы развивались одновременно, причем основой для формирования зубов, как и панциря рыб, послужила чешуя, сходная с плакоидной или ганоидной чешуей современных рыб.
Вот так наука открывает совершенно неожиданные и чудесные явления, делающие наш мир захватывающе прекрасным. Нас восхищает сам факт изобретательности природы и ощущение родства со всеми существами, населяющими Землю, открывающемся в таких исследованиях.
И как всегда, мы будем благодарны Вашим лайкам и репостам!
Наш долг бороться с невежеством и рассказывать об удивительном мире знаний!
Присоединяйтесь к нам.