古生物学家发现了4.65亿年的秘密:第一个“牙齿”的真正目的

新的化石研究表明,牙齿最初是作为嵌入在古老鱼类甲型外骨骼中的感觉组织演变而来的。任何曾经通过牙科清洁蠕动的人都知道牙齿的敏感性。当我们咬和咀嚼时,这种敏感性提供了有关温度,压力和疼痛的重要反馈。但是,硬[...]

来源:SciTechDaily
早期无颌脊椎动物 Astraspis 的感官外骨骼的艺术渲染,在黑暗的浅水中遭到海蝎 Megalograptus 的攻击。图片来源:Brian Engh

新的化石研究表明,牙齿最初是作为嵌入古代鱼类装甲外骨骼中的感觉组织进化而来的。

任何曾经进行过牙齿清洁的人都知道牙齿是多么敏感。当我们咬和咀嚼时,这种敏感性提供了有关温度、压力和疼痛的重要反馈。然而,硬牙釉质内的敏感组织最初是为了一个非常不同的目的而进化的。

芝加哥大学的新研究表明,牙本质(将感觉信息传递到牙髓神经的牙齿内层)首先进化为古代鱼类装甲外骨骼中的感觉组织。

芝加哥大学

古生物学家长期以来一直认为牙齿是从这种盔甲上发现的凹凸不平的结构进化而来的,但这些结构的用途仍不清楚。发表在《自然》杂志上的一项新研究证实,大约 4.65 亿年前奥陶纪早期脊椎动物的这些特征含有牙本质,可能有助于动物检测周围水域的状况。

自然
古代脊椎动物(上排)、古代节肢动物(中排)和现代节肢动物(下排)的外骨骼上都有会聚结构,这些结构与神经相连,使动物能够感知环境。图片来源:Alex Boersma

研究还表明,之前在寒武纪(485至5.4亿年前)化石中发现的牙齿结构与无脊椎动物化石盔甲的特征以及现代节肢动物(如螃蟹和虾)壳中发现的感觉器官非常相似。

无脊椎动物

这些相似之处表明,脊椎动物和无脊椎动物的盔甲中的感觉器官都是独立进化的,以帮助动物感知环境。

脊椎动物