Fossil fisk visar tändernas tidiga utveckling

Moderna käkförsedda ryggradsdjur delas in i två huvudgrupper:

• broskfiskar (aka Chondrichthyes: hajar, rockor och sågfiskar), vars tänder produceras i ett transportband-liknande tandlamina och som ofta fälls;
• och benfiskar (aka Osteichthyes: från tonfiskar och lungfiskar till grodor, valar och människor), vars tänder ersätts på specifika platser genom en process som kallas resorption – en mekanism som saknas hos hajar.

Detta väckte en evolutionär fråga: vad var det ursprungliga tillståndet för tander¬sättning? För att besvara detta vände sig paleontologer till placodermer (aka ”pansarhajer”), en grupp utdöda ”bepansrade fiskar” som levde under silur- och devon-perioderna.

Vår nya studie fokuserar på Bullerichthys, en liten placoderm från den berömda Gogo-formationen i västra Australien (375 miljoner år gammal). Med hjälp av högupplöst synkrotron-röntgenavbildning kunde forskarna följa hur enskilda tänder utvecklades, åldrades och till slut försvann.

Resultaten var slående. Unga tänder hade stora pulpakaviteter, som gradvis fylldes med dentin. När tänderna åldrades bröt specialiserade celler (osteoklaster) ner detta dentin (resorption), och ben växte fram i dess ställe. Till slut resorberades de äldsta tänderna helt. Tidigare paleontologer, som endast såg dessa benfyllda rester, misstog dem därför förståeligt nog för icke-tänder.

Denna upptäckt visar att det resorptionsbaserade ersättningssystemet – länge ansett som ett kännetecken för benfiskar – redan fanns vid själva basen av käkförsedda ryggradsdjurs evolution. Det antyder också att placodermers tanduppsättningar förändrades under individens livstid, vilket sannolikt visar på olika diet för unga och vuxna fiskar och därmed minskade konkurrens dem emellan (s.k. nischseparering).