Раскрыта тайна древних рыб: как зубы на коже помогли нам понять эволюцию хищников

Древние зубы, как мы их знаем, — это не то, что они были в самом начале. Что если сказать, что первые зубы появились не в рту, а на коже? Долгое время учёные спорили, как именно возникли эти удивительные структуры у позвоночных. Одни утверждали, что они образовались в глотке бесчелюстных существ, другие — что на внешних покровах древних рыб.

Тайна происхождения зубов

Сначала считалось, что зубы появились, чтобы помочь хищникам захватывать и удерживать добычу. Однако, происхождение этих органов оставалось загадкой. Исследования окаменелостей помогли пролить свет на этот вопрос. Палеонтологи обнаружили старинные остатки рыб, возраст которых составляет около 500 миллионов лет.

Одонтоиды: первые предшественники зубов

В XX веке учёные нашли окаменелости, содержащие твёрдые структуры, напоминающие зубы — одонтоиды. Эти образования были похожи на зубы, но также имели мягкую внутреннюю структуру. Специалисты полагали, что они были прообразом настоящих зубов, но доказательств этой гипотезы не хватало.

Революционное открытие

Американская группа палеонтологов, возглавляемая Ярой Хариди из Чикагского университета, решила заново изучить древние окаменелости. Они использовали синхротрон и создали трёхмерные модели, которые позволили взглянуть на внутренние структуры этих существ в микрометровом масштабе. Что же они обнаружили?

Anatolepis — членистоногое, а не позвоночное

Когда-то Anatolepis считались древнейшими позвоночными существами. Но исследования показали, что их бугорки на экзоскелете на самом деле напоминают сенсиллы — чувствительные волоски на теле членистоногих. Эти структуры не были предшественниками зубов, а представляли собой орган чувств. Это означало, что Anatolepis, скорее всего, были членистоногими, а не позвоночными.

Окаменелости Eriptychius и их сенсорная функция

Далее палеонтологи обратились к другим окаменелостям — останкам Eriptychius, древнейших рыб, живших 465 миллионов лет назад.

На их теле также были похожие бугорки. И, как оказалось, это были одонтоиды, содержащие дентин — материал, который есть в зубах современных животных. Эти структуры выполняли сенсорную функцию, помогая рыбе чувствовать изменения давления и температуры воды.

Эволюционный переход: от органов чувств до зубов

Оказавшись на коже, эти сенсорные бугорки со временем эволюционировали и стали выполнять новую функцию. Когда рыбы стали хищниками, эти структуры начали захватывать и удерживать добычу. В процессе эволюции они переместились в рот и превратились в настоящие зубы, как мы их знаем.

Современные рыбы и сенсорные одонтоиды

Этот процесс не исчез в прошлом. В некоторых современных рыбах можно найти кожные одонтоиды с нервными окончаниями, которые до сих пор выполняют сенсорную функцию. Это подтверждает теорию о том, что первые зубы, по сути, были органами чувств, а не инструментами для пережевывания пищи.

Уточнения

Да́тчик - конструктивно обособленное устройство, содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей.