Чому зуби такі чутливі? Несподіване еволюційне пояснення

Нові палеонтологічні дослідження проливають світло на несподіване походження людських зубів. Як з’ясували вчені, чутливість наших зубів є відлунням їхнього еволюційного коріння — з мінералізованої сенсорної тканини, яка формувала «панцир» у викопних риб і навіть деяких членистоногих.

Як пише видання Livescience. дослідження, опубліковане 21 травня в журналі Nature, показує, що зуби могли виникнути не лише як інструмент для жування, а й як чутлива структура, пов’язана із захисними покривами стародавніх морських істот.

Автори дослідження, зокрема палеонтолог і еволюційна біологиня Яра Харіді з Чиказького університету, вивчали скам’янілі залишки перших хребетних — організмів, які жили в кембрійському та ордовицькому періодах, тобто між 541 і 443 мільйонами років тому. Особливу увагу вони звернули на тканину з дентином — речовиною, що лежить під емаллю в людських зубах.

Дентин знайшли у вигляді дрібних горбків на зовнішньому панцирі давніх риб. Щоб з’ясувати його походження, дослідники скористалися високоточною КТ-візуалізацією для аналізу скам’янілостей безщелепної істоти Anatolepis heintzi.

Однак, виявилося, що ці структури не зовсім ті, за що їх спочатку прийняли.

При уважнішому вивченні зразків науковці дійшли висновку, що мінералізовані пори в A. heintzi схожі не на дентинові трубочки хребетних, а радше на сенсорні органи на панцирах сучасних крабів. Це відкриття означає, що A. heintzi був не хребетною твариною, а членистоногим без хребта.

Ця зміна класифікації допомогла вченим краще зрозуміти, як саме формувалася сенсорна мінералізована тканина в еволюції тварин. Подібні структури виникали незалежно в різних лініях — і у хребетних, і у членистоногих — як засіб взаємодії з навколишнім середовищем.

Ключовим відкриттям стало те, що і в стародавніх риб, і в членистоногих ці сенсорні структури формувалися завдяки спільному набору генів — так званому «генетичному інструментарію», який згодом почав використовуватися для формування зубів у хребетних.

Це відкриття дозволяє по-новому поглянути на чутливість людських зубів. Їхня вразливість до болю не є недоліком, а еволюційною спадщиною — ознакою їхнього походження з сенсорних структур, що колись допомагали тваринам виявляти навколишній світ.

Науковці вважають, що ці знання можуть мати значення і для медицини, зокрема в галузі регенерації зубів або створення штучних біосенсорів на основі давніх біологічних принципів.