新發(fā)現(xiàn)！X射線成像技術(shù)發(fā)現(xiàn) 牙齒起源于4億年前棘胸魚

人類牙齒的進(jìn)化始于4億多年前的古代魚類。但是牙齒究竟起源于魚類口腔還是魚類鱗片，還有許多爭(zhēng)議。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，瑞典烏普薩拉大學(xué)科學(xué)家在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文稱，他們利用歐洲同步輻射光源(ESRF)強(qiáng)大的X射線成像技術(shù)，對(duì)捷克發(fā)現(xiàn)的距今約4.09億年棘胸魚化石牙齒進(jìn)行了高分辨率三維成像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些化石保存著完好的牙齒序列，牙本質(zhì)中還保存著完好的細(xì)胞間隙，看起來(lái)與現(xiàn)代牙齒非常相似。新研究認(rèn)為棘胸魚可能是有頜動(dòng)物牙齒的真正起源。

牙齒起源于魚類口腔還是鱗片仍存爭(zhēng)議

魚、爬行動(dòng)物、鳥類和人都屬于脊椎動(dòng)物。最初的脊椎動(dòng)物沒(méi)有上下頜，也沒(méi)有牙齒。有頜類動(dòng)物出現(xiàn)在4.25億年前的晚志留世到4.1億年前的早泥盆世期間。

先前的理論認(rèn)為，最早的牙齒起源于魚類口腔，它們像現(xiàn)代魚類的牙齒一樣從內(nèi)向外生長(zhǎng)。后來(lái)的所有脊椎動(dòng)物都繼承了這一特點(diǎn)。

不過(guò)目前更加主流的觀點(diǎn)認(rèn)為，高等脊椎動(dòng)物的牙齒由遠(yuǎn)古魚類的鱗片進(jìn)化而來(lái)。這些鱗片現(xiàn)在還存在于鯊魚等一些動(dòng)物身上。鯊魚的表皮上布滿了鱗片(叫做盾鱗)。它們不僅長(zhǎng)得像牙齒，而且結(jié)構(gòu)幾乎和牙齒一樣。牙齒與盾鱗的這種高度同源性，暗示我們最初的牙齒和鱗片是以相同方式分化產(chǎn)生的。但鯊魚牙齒跟其他脊椎動(dòng)物的牙齒還有不少區(qū)別，如鯊魚沒(méi)有骨頭，只有軟骨，它的鱗片和牙齒都附著在皮膚上。

新發(fā)現(xiàn)改變了對(duì)牙齒起源的理解

還有研究認(rèn)為，牙齒的進(jìn)化最早可能源自節(jié)甲魚。節(jié)甲魚是最早的有頜魚之一，是早期的盾皮魚中最活躍的一支，其中包括著名的鄧氏魚。但又有科學(xué)家在一種節(jié)甲魚中發(fā)現(xiàn)，它們的牙齒具有放射狀排列的齒銼，而且新牙齒是長(zhǎng)在舊牙齒的外側(cè)，這與后來(lái)的軟骨魚、硬骨魚和四足動(dòng)物都相反。因此節(jié)甲魚似乎不能成為所有動(dòng)物牙齒進(jìn)化的起源。

瑞典科學(xué)家利用歐洲同步輻射光源發(fā)現(xiàn)，像鯊魚、硬骨魚和四足動(dòng)物一樣，棘胸魚在頜骨內(nèi)側(cè)生長(zhǎng)新的牙齒。棘胸魚的頜骨外表面皮膚上含有小的牙本質(zhì)成分，這一特征與原始的硬骨魚一致。棘胸魚頜骨位于口腔的邊緣，像硬骨魚一樣，而節(jié)甲魚的頜骨則位于口腔的更深處。一個(gè)棘胸魚化石顯示這些小的牙本質(zhì)逐漸過(guò)渡到牙齒，而另一個(gè)棘胸魚化石的牙齒在形狀上幾乎與皮膚牙本質(zhì)相同。這表明牙齒是從皮膚上的牙本質(zhì)進(jìn)化而來(lái)。

盡管棘胸魚幾乎是最原始的有頜脊椎動(dòng)物，但它們的牙齒比節(jié)甲魚的牙齒更接近現(xiàn)代牙齒，它們的頜骨也類似于之后出現(xiàn)的硬骨魚。這次的發(fā)現(xiàn)改變了人們對(duì)牙齒起源的理解，棘胸魚也許就是所有脊椎動(dòng)物牙齒的真正起源。(記者 聶翠蓉)

關(guān)鍵詞： X射線成像技術(shù) 牙齒