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地球上所有动物牙齿的起源找到了

人类的日常生活离不开牙齿,它们让我们拥有了咀嚼食物的能力。可以说,下颌和牙齿对脊椎动物的进化过程有着里程碑式的意义。现今,超过98%的脊椎动物都具有下颌。

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但是,牙齿的起源以及早期的发展过程一直以来是一个谜。这个针对最早的有颌脊椎动物牙齿化石的研究,无疑算是雪中送炭,非常地罕见。研究人员需要先用酸液将含化石的岩样表层溶解,再从面包屑大小的碎片中搜寻化石的踪迹。


荷兰莱顿自然生物多样性研究中心(Naturalis Biodiversity Center in Leiden)和英国布里斯托尔大学(University of Bristol)的古生物学家们在荷兰保罗谢勒研究院光学研究所(Swiss Light Source at the Paul Scherrer Institut in Switzerland)利用高能X光展现出了古生物牙齿的结构,揭示了牙齿演化的秘密。


研究团队的新发现刊登在《生物学通讯》(Biology Letters)上。


论文的第一作者,荷兰莱顿自然生物多样性研究中心的马丁•卢克明(Martin Rücklin)说道:“对一块原始的牙床化石进行处理分析后,我们可以绘制出其内部的清晰图像,进而区分出牙齿组织的不同部分。凭借强大的计算机性能,我们将上千束X光的数据整合在一起,建立了计算机模型,可以重现出第一批牙齿的生长过程。”


来自英国布里斯托尔大学的菲利浦•多诺霍(Philip Donoghue)对此解释说:“我们所展示的早期动物牙齿与现代人类的很相似,同时,它们也很像原始鱼类身上的鳞片。这有力地说明了,牙齿是从鳞片进化而来的,而后者在脊椎动物的进化史上出现的要早得多。”


卢克明补充说:“我们的研究结果显示,牙齿在进化树上的起源远比我们意料的要早。我们需要观察更多的基底有颌脊椎动物和无颌动物的化石。早期动物的下颌与牙齿相互间并不是很契合,牙齿的结构也比预想的要复杂得多。我很高兴我的研究和我的团队能够得到荷兰科学研究组织(Vidi-grant of the Netherlands Organization for Scientific Research,NWO)的资助,在接下来的五年中,我们将继续研究这些发展早期阶段的牙齿化石,最终以揭示人类复杂多能的牙齿下颚结构是如何演化形成的。”


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