您的敏感牙齒可能存在,因此 Ancient Fish 可以避免危險

有沒有想過為什么我們的牙齒對疼痛甚至只是冷飲如此敏感?這可能是因?yàn)樗鼈冏畛踹M(jìn)化的目的與五億年前的咀嚼截然不同,周三的一項(xiàng)研究建議.

長期以來,科學(xué)家們一直難以捉摸牙齒的確切起源——以及它們的用途。

它們的進(jìn)化前體被認(rèn)為是稱為齒狀動物的堅硬結(jié)構(gòu),它最初不是出現(xiàn)在嘴里,而是出現(xiàn)在大約 5 億年前最早的魚的外盔甲上。

即使在今天,鯊魚、黃貂魚和鯰魚也覆蓋著微小的牙齒,使它們的皮膚像砂紙一樣粗糙。

貓鯊上牙齒像真皮齒一樣的 CT 掃描圖像。這些牙齒狀結(jié)構(gòu)與神經(jīng)系統(tǒng)相連,表明它們會產(chǎn)生感覺。(雅拉·哈里迪)

關(guān)于這些齒形動物首次出現(xiàn)的原因有幾種理論,包括它們可以防止捕食者,有助于在水中移動或儲存礦物質(zhì)。

但發(fā)表在雜志上的這項(xiàng)新研究自然界支持它們最初用作將感覺傳遞到神經(jīng)的感覺器官的假設(shè)。

起初,該研究的主要作者 Yara Haridy 甚至沒有試圖追尋牙齒的起源。

相反,芝加哥大學(xué)的博士后研究員正在探索另一個困擾古生物學(xué)領(lǐng)域的主要問題:最古老的有脊椎動物的化石是什么?

Haridy 要求美國各地的博物館將數(shù)百份脊椎動物標(biāo)本寄給她,其中一些標(biāo)本非常小,可以放在牙簽的尖端,以便她可以使用 CT 掃描儀對其進(jìn)行分析。

她開始關(guān)注牙本質(zhì),即向牙髓神經(jīng)發(fā)送感覺信息的牙齒內(nèi)層。

事情變得可疑

寒武紀(jì)時期的一塊化石叫Anatolepis (阿納托利皮斯)似乎就是她一直在尋找的答案。它的外骨骼在齒狀體下方有孔,稱為小管,這可能表明它們曾經(jīng)含有牙本質(zhì)。

這之前導(dǎo)致古生物學(xué)家認(rèn)為Anatolepis (阿納托利皮斯)是歷史上已知的第一種魚。

但是,當(dāng) Haridy 將其與她掃描的其他標(biāo)本進(jìn)行比較時,她發(fā)現(xiàn)這些小管看起來更像是節(jié)肢動物的感覺器官,稱為感器,節(jié)肢動物是一組包括甲殼類動物和昆蟲的動物。

強(qiáng)大的Anatolepis (阿納托利皮斯)因此被降級為無脊椎動物。

對于螃蟹、蝎子和蜘蛛等現(xiàn)代節(jié)肢動物,感器用于感知溫度、振動甚至氣味。

隨著時間的推移,這些特征的變化很小,這表明它們已經(jīng)為這些相同的功能服務(wù)了五億年。

研究人員表示,他們在Anatolepis (阿納托利皮斯)以及大約 4.65 億年前的脊椎動物魚類——以及一些更知名的魚類。

“我們在現(xiàn)代魚身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),證實(shí)了鯰魚、鯊魚和鰩魚的外齒中存在神經(jīng),”哈里迪告訴法新社。

“這表明 ”口腔外的齒形動物的牙齒組織可能很敏感--也許最早的齒狀動物也是敏感的,“她補(bǔ)充說。

“節(jié)肢動物和早期脊椎動物獨(dú)立進(jìn)化出類似的感覺解決方案來應(yīng)對相同的生物和生態(tài)問題?!?/p>

古代脊椎動物(上排)、古代節(jié)肢動物(中排)和現(xiàn)代節(jié)肢動物(下排)的外骨骼上都有會聚結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)連接到神經(jīng),使動物能夠感知環(huán)境。(亞歷克斯·博爾斯馬)

同樣來自芝加哥大學(xué)的資深研究作者尼爾·舒賓 (Neil Shubin) 表示,這些原始動物是在“相當(dāng)激烈的掠食性環(huán)境中”進(jìn)化而來的。

“能夠感知周圍水的特性非常重要,”舒賓在一份聲明中說.

Haridy 解釋說,隨著時間的推移,魚類進(jìn)化出了下顎,在它們的嘴附近“擁有尖銳的結(jié)構(gòu)變得有利”。

“漸漸地,一些有顎的魚在嘴的邊緣有尖尖的齒狀,然后最終有些直接進(jìn)入嘴里,”她說。

“牙痛其實(shí)是一種古老的感官特征,可能幫我們魚腥的祖先活了下來!”

?法新社

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