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牙齿的祖先,可能是鱼鳞

科普小知识2022-10-22 16:14:38
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科学家在白色刺猬射线的带刺鳞片中发现了与人类牙齿相同类型的细胞,这表明人类牙齿可能是从鳞片进化而来的。

白色刺猬鳐是一种软骨鱼,其骨骼完全由软骨组成。这表明它们可能保留了一些其他鱼类所没有的原始特征,包括小而多刺的鳞片,也称为真皮小齿。

剑桥大学的首席研究员安德鲁·吉利斯(Andrew Gillis)说,“通过在鳐鱼胚胎中标记不同类型的细胞,我们可以追踪它们的分化过程。”我们发现,像大多数鱼类一样,鲨鱼和鳐鱼的皮肤牙齿是从神经嵴细胞分化出来的,就像人类的牙齿一样。神经嵴细胞在哺乳动物牙齿发育中起重要作用。也许脊椎动物的牙齿和原始鱼类的鳞片在进化过程中有着不可分割的关系。"

在生物学领域,牙齿是从古代鱼鳞进化而来还是有独立的进化史一直是一个有争议的话题。

最近,科学家研究了斑马鱼和其他物种,发现鱼鳞和牙齿是从胚胎中不同的细胞群分化出来的。这表明这两个进化过程可能是相互独立的。但是这项对软骨鱼的研究将平衡推向了另一面:鳐鱼和鲨鱼也许能告诉我们更多关于古代生物的情况。

牙齿的祖先,可能是鱼鳞

吉利斯说,“现代鱼和古代鱼非常不同。古代鱼类的鳞片在结构上更像牙齿,但现在只有少数鱼类仍保留这一特征。如果你触摸鲨鱼,你会发现它们的皮肤比其他鱼类粗糙,因为鲨鱼的皮肤实际上是带皮的牙齿。有证据表明,青铜时代的人用鲨鱼皮作为砂纸。”

皮肤牙齿,顾名思义,是由牙质组成的锯齿状粗糙鳞片。牙质是钙化的硬组织,占人类牙齿的最大比例。它位于牙釉质下,并从成牙本质细胞分化而来。

几百万年前,鱼皮牙齿是鱼的盔甲。那些无颚滤食动物会用吮吸来从水中进食。也许这些动物的皮肤牙齿已经逐渐进化成口腔中的牙齿。这并非不可能,但这一假设离被证明还有很长的路要走。

也许牙齿不止有一条进化之路。吉利斯说,“随着时间的推移,老皮牙越来越少见了。鲨鱼和鳐鱼失去了骨质的皮下组织,而大多数鱼失去了齿状皮肤。只有少数几种鱼同时保留了这两种鱼,包括多鳍鱼,这是一种非常受欢迎的家养宠物鱼。