人類(lèi)牙齒的進(jìn)化始于4億多年前的古代魚(yú)類(lèi)。但是牙齒究竟起源于魚(yú)類(lèi)口腔還是魚(yú)類(lèi)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(chēng)，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(yú)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(yú)可能是有頜動(dòng)物牙齒的真正起源。
牙齒起源于魚(yú)類(lèi)口腔還是鱗片仍存爭(zhēng)議
魚(yú)、爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)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(lèi)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(yú)類(lèi)口腔，它們像現(xiàn)代魚(yú)類(lèi)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(yú)類(lèi)的鱗片進(jìn)化而來(lái)。這些鱗片現(xiàn)在還存在于鯊魚(yú)等一些動(dòng)物身上。鯊魚(yú)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(yú)牙齒跟其他脊椎動(dòng)物的牙齒還有不少區(qū)別，如鯊魚(yú)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(yú)。節(jié)甲魚(yú)是最早的有頜魚(yú)之一，是早期的盾皮魚(yú)中最活躍的一支，其中包括著名的鄧氏魚(yú)。但又有科學(xué)家在一種節(jié)甲魚(yú)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(yú)、硬骨魚(yú)和四足動(dòng)物都相反。因此節(jié)甲魚(yú)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(yú)、硬骨魚(yú)和四足動(dòng)物一樣，棘胸魚(yú)在頜骨內(nèi)側(cè)生長(zhǎng)新的牙齒。棘胸魚(yú)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(yú)一致。棘胸魚(yú)頜骨位于口腔的邊緣，像硬骨魚(yú)一樣，而節(jié)甲魚(yú)的頜骨則位于口腔的更深處。一個(gè)棘胸魚(yú)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(yú)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(yú)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(yú)的牙齒更接近現(xiàn)代牙齒，它們的頜骨也類(lèi)似于之后出現(xiàn)的硬骨魚(yú)。這次的發(fā)現(xiàn)改變了人們對(duì)牙齒起源的理解，棘胸魚(yú)也許就是所有脊椎動(dòng)物牙齒的真正起源。
