Акулы-призраки вооружают лоб зубами: жуткие приспособления перевернут представления о морских монстрах

У самцов так называемых акул-призраков — загадочных обитателей морских глубин, родственных акулам и скатам, — на лбу имеется необычный вырост, покрытый острыми зубами, которые могут втягиваться.

Свежий анализ выявил, что это не просто подделка, а подлинные зубные ряды, развивающиеся вне ротовой полости.

Кроме того, этот вооруженный придаток, вероятно, служит для процесса размножения. Такой лобный элемент, именуемый тенакулюмом, присутствует исключительно у особей мужского пола. Он представляет собой единственный источник подобных зубов у этих рыб, и, по всей видимости, применяется для фиксации самок аналогично тому, как акулы задействуют свою зубастую пасть в аналогичных ситуациях.

Гарет Фрейзер, профессор биологии в Университете Флориды и ведущий автор работы, отметил, что наличие зубов на передней части головы у этих необычных существ побуждает пересмотреть общие механизмы их формирования. Если такие структуры возникают за пределами рта у химер, то стоит задуматься, в каких еще местах они могли бы появляться.

Группа специалистов, включая коллег из Вашингтонского и Чикагского университетов, проанализировала как ископаемые образцы, так и живые экземпляры, чтобы разрешить эту загадку.

Окаменелость возрастом 315 миллионов лет продемонстрировала, что тенакулюм крепится к верхней челюсти и несет зубы, поразительно схожие с теми, что расположены внутри пасти. У современных химер, выловленных в заливе Пьюджет-Саунд, на голове наблюдался идентичный процесс образования зубов, как у сегодняшних акул. Генетические тесты подтвердили наличие тех же генов, ответственных за зубное развитие, что и у акул.

Фрейзер пояснил, что зубы на этом peculiar придатке очень напоминают акульи ряды. Способность к их формированию, по-видимому, перешла от ротовой зоны к тенакулюму. Со временем этот элемент укоротился, но сохранил возможность генерировать зубы, подобные ротовым, на лобной части.

Фрейзер работал совместно с Карли Коэн из Вашингтона и Майклом Коутсом из Чикаго; итоги их труда появились на этой неделе в издании "Труды Национальной академии наук".

Как знатоки эволюционных процессов и строения акул, ученые были заинтригованы этими зубчатыми стержнями, торчащими из лба акул-призраков. Основной вопрос заключался в том, являются ли элементы тенакулюма настоящими зубами, связанными с ротовыми, или они ближе к зубчатым чешуйкам, покрывающим кожу акул и некоторых химер.

С помощью компьютерной томографии ископаемых и современных особей специалисты получили детальные сведения о развитии этих лобных зубов, которые оказались удивительно похожи на зубы акул. Решающим аргументом стали генетические данные: в тенакулюмных зубах присутствуют гены, характерные только для подлинных зубов, но отсутствующие в плакоидных чешуйках акул.

Коутс, профессор биологии в Чикагском университете, подчеркнул, что проект интересен как пример эволюционного изобретательства или "бриколажа". Здесь сочетаются экспериментальные сведения с палеонтологическими фактами, иллюстрирующими, как эти рыбы применили существующую программу зубного роста для создания нового инструмента, необходимого для продолжения рода.

Коэн, научный сотрудник лаборатории Фрайдей-Харбор в Вашингтонском университете и ведущий автор публикации, указала, что ранее никто не наблюдал роста зубов за пределами рта.

Она добавила, что тенакулюм представляет собой эволюционный пережиток, а не нечто уникальное, и это первый четкий случай зубчатой формации вне челюстей.

По мнению авторов, этот странный путь от зубов в пасти к лобным структурам для размножения демонстрирует удивительную адаптивность эволюции, всегда готовой перепрофилировать элементы для неожиданных нужд.

Фрейзер заключил, что в океанских глубинах скрывается еще множество открытий, ожидающих своего часа.

Уточнения

Акула-призрак — отряд химерообразные, класс хрящевых рыб из подкласса цельноголовых