「新浪科技综合」X射线成像技术发现牙齿起源于4亿年前棘胸鱼新浪科技综合2020-07-15 09:55:500阅

来源:科技日报
人类牙齿的进化始于4亿多年前的古代鱼类 。 但是牙齿究竟起源于鱼类口腔还是鱼类鳞片 , 还有许多争议 。
据物理学家组织网近日报道 , 瑞典乌普萨拉大学科学家在《科学》杂志发表论文称 , 他们利用欧洲同步辐射光源(ESRF)强大的X射线成像技术 , 对捷克发现的距今约4.09亿年棘胸鱼化石牙齿进行了高分辨率三维成像 , 结果发现这些化石保存着完好的牙齿序列 , 牙本质中还保存着完好的细胞间隙 , 看起来与现代牙齿非常相似 。 新研究认为棘胸鱼可能是有颌动物牙齿的真正起源 。
牙齿起源于鱼类口腔还是鳞片仍存争议
鱼、爬行动物、鸟类和人都属于脊椎动物 。 最初的脊椎动物没有上下颌 , 也没有牙齿 。 有颌类动物出现在4.25亿年前的晚志留世到4.1亿年前的早泥盆世期间 。
先前的理论认为 , 最早的牙齿起源于鱼类口腔 , 它们像现代鱼类的牙齿一样从内向外生长 。 后来的所有脊椎动物都继承了这一特点 。
不过目前更加主流的观点认为 , 高等脊椎动物的牙齿由远古鱼类的鳞片进化而来 。 这些鳞片现在还存在于鲨鱼等一些动物身上 。 鲨鱼的表皮上布满了鳞片(叫做盾鳞) 。 它们不仅长得像牙齿 , 而且结构几乎和牙齿一样 。 牙齿与盾鳞的这种高度同源性 , 暗示我们最初的牙齿和鳞片是以相同方式分化产生的 。 但鲨鱼牙齿跟其他脊椎动物的牙齿还有不少区别 , 如鲨鱼没有骨头 , 只有软骨 , 它的鳞片和牙齿都附着在皮肤上 。
新发现改变了对牙齿起源的理解
还有研究认为 , 牙齿的进化最早可能源自节甲鱼 。 节甲鱼是最早的有颌鱼之一 , 是早期的盾皮鱼中最活跃的一支 , 其中包括著名的邓氏鱼 。 但又有科学家在一种节甲鱼中发现 , 它们的牙齿具有放射状排列的齿锉 , 而且新牙齿是长在旧牙齿的外侧 , 这与后来的软骨鱼、硬骨鱼和四足动物都相反 。 因此节甲鱼似乎不能成为所有动物牙齿进化的起源 。
瑞典科学家利用欧洲同步辐射光源发现 , 像鲨鱼、硬骨鱼和四足动物一样 , 棘胸鱼在颌骨内侧生长新的牙齿 。 棘胸鱼的颌骨外表面皮肤上含有小的牙本质成分 , 这一特征与原始的硬骨鱼一致 。 棘胸鱼颌骨位于口腔的边缘 , 像硬骨鱼一样 , 而节甲鱼的颌骨则位于口腔的更深处 。 一个棘胸鱼化石显示这些小的牙本质逐渐过渡到牙齿 , 而另一个棘胸鱼化石的牙齿在形状上几乎与皮肤牙本质相同 。 这表明牙齿是从皮肤上的牙本质进化而来 。
【「新浪科技综合」X射线成像技术发现牙齿起源于4亿年前棘胸鱼新浪科技综合2020-07-15 09:55:500阅】尽管棘胸鱼几乎是最原始的有颌脊椎动物 , 但它们的牙齿比节甲鱼的牙齿更接近现代牙齿 , 它们的颌骨也类似于之后出现的硬骨鱼 。 这次的发现改变了人们对牙齿起源的理解 , 棘胸鱼也许就是所有脊椎动物牙齿的真正起源 。
「新浪科技综合」X射线成像技术发现牙齿起源于4亿年前棘胸鱼新浪科技综合2020-07-15 09:55:500阅
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