Емайлът е еволюирал в кожата на гръбначните организми и е колонизирал зъбите по-късно, откриха учени

Кога е еволюирал емайлът, покриващ зъбите ни? И в коя част на тялото се е появила за пръв път тази тъкан?

В последния брой на списание „Нейчър”, цитирано от „Сайънс дейли”, учени от Университета в Упсала, Швеция, и от Института за палеонтология на гръбначните организми и палеоантропология (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP)) в Пекин, Китай, съчетават две много различни научни сфери – палеотологията и геномиката – за да достигнат до ясен, но неочакван отговор на този въпрос: емайлът се е появил в кожата и е „колонизиралзъбите много по-късно.

Всички сме запознати с емайла: тази лъскава и бяла тъкан, която виждаме в огледалото в банята всяка сутрин, докато си мием зъбите.

Това е най-твърдото вещество, произвеждано от организма, състоящо се почти изцяло от апатит (калциев фосфат), натрупан върху субстрат от три уникални протеина на емайловата матрица.

Както останалите гръбначни организми, ние имаме зъби само в устата си, но някои риби като акулите имат „дермални зъбци”дребни зъбоподобни люспи – по външната повърхност на тялото си.

При множество фосили риби и някои архаични видове, оцелели до днес, като вида Lepisosteus от Северна Америка, люспите им са покрити с емайлоподобна тъкан, наречена „ганоин”.

Татяна Хайтина (Tatjana Haitina), изследовател от Факултета по биология на организмите в Университета в Упсала, е изследвала генома на рибата от вида Lepisosteus и е открила, че той съдържа гени от два от нашите три протеина на емайловата матрица.

Освен това, тези гени са проявени и в кожата, което води до заключението, че ганоинът е вид емайл.

Но къде за пръв път се заражда емайлътв устата, в кожата или едновременно и на двете места?

Отговорът на този въпрос идва от два вида фосилни рибиPsarolepis, чиито фосили са открити в Китай, и Andreolepis, чиито фосили са намерени в Швеция.

И двата вида риби са на над 400 млн. години. Те са били изучавани от Чинминг Чу (Qingming Qu) и Пер Алберг от Университета в Упсала в сътрудничество с Мин Жу (Min Zhu) от Института в Пекин.

При вида Psarolepis люспите и зъбците върху лицето са покрити с емайл, но отсъства емайл върху зъбите; при вида Andreolepis емайлът се среща единствено в люспите.

Psarolepis и Andreolepis са сред най-ранните костни риби, така че смятаме, че отсъствието на зъбен емайл при тях е примитивна черта, а не израз на някаква видова специализация. Изглежда, че емайлът се появил в кожата, където го наричаме ганоин, и е колонизирал зъбите едва по-късно”, обяснява Пер Алберг, професор по еволюционна биология на организмите в Университета в Упсала.

Изследването е първият по рода си проект, съчетаващ паелонтологични и геномични данни в единен анализ с цел изследване на еволюцията на тъканите.

Групата учени планира да продължи да изследва еволюцията на твърдите тъкани у гръбначните животни, използвайки същия подход.

Източник:

  1. Qingming Qu, Tatjana Haitina, Min Zhu, Per Erik Ahlberg. New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature15259

Leave a Reply