Fossil från Gotland och Kina belyser käkarnas och tändernas uppkomst
Bildtext
Under en och samma vecka i oktober publicerades två artiklar från en forskargrupp vid Uppsala universitet i de välrenommerade tidskrifterna Nature och Science. Artiklarna belyser våra käkars och tänders evolution med hjälp av två 424 miljoner år gamla fossila fiskar, en från Gotland och en från Yunnan i Kina.
Våra käkar består av tre ben: dentare i underkäken samt maxilla och premaxilla i överkäken. Vi har två uppsättningar tänder, mjölktänderna och de permanenta tänderna; när vi tappar mjölktänderna sker det genom att deras rötter 'fräts bort' av speciella celler så att till sist bara tandkronorna finns kvar och ramlar bort.
Men var kommer våra käkar ifrån, och när utvecklades vårt sätt att göra oss av med gamla tänder? Svaren ges av fossil från silurtiden, den period i jordens historia då de första benfiskarna utvecklades - fiskgruppen som till slut också gav upphov till oss landryggradsdjur.
Kina: På gränsen mellan fisk och haj
Från Kinas silur kommer Qilinyu, en fossil fisk som beskrivs i Science av Per Ahlberg och You-an Zhu från Uppsala i samarbete med kollegor från Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeoanthropology (IVPP).
Qilinyu ligger på gränsen mellan benfiskarna och en äldre utdöd grupp, pansarhajarna, och kombinerar karaktärsdrag från båda grupperna. Bland annat har den ben i käkarna som är det perfekta mellantinget mellan benfiskarnas maxilla, premaxilla och dentare, och pansarhajarnas så kallade gnathalplattor.
Tills helt nyligen ansåg de flesta forskare att gnathalplattorna inte hade någonting med våra käkar att göra, men författarna argumenterar tvärtom att våra käkben har evolverat direkt från pansarhajarnas.
Läs artikeln: Uråldrigt fiskfossil kastar nytt ljus över mysteriet med mjölktänder
Gotland: Käkens hela tillväxthistoria
Från Gotlands silur kommer den primitiva benfisken Andreolepis. I motsats till Qilinyu är den bara känd från små benfragment och fjäll, men benvävnaden är otroligt väl bevarad. Donglei Chen, Per Ahlberg, Henning Blom och Sophie Sanchez från Uppsala, tillsammans med Paul Tafforeau från European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), har dragit nytta av detta genom att göra synkrotron-skiktröntgen med extremt hög upplösning (ungefär en tusendels millimeter) på ett käkfragment.
Resultatet, som presenteras i Nature, är häpnadsväckande: det har visat sig möjligt att 'dissikera' fram käkens hela tillväxthistoria i tre dimensioner och påvisa att den gång på gång tappat sina tänder genom att tandbaserna frätts bort – i grund och botten samma system som vi använder när vi tappar mjölktänderna.
Hos Andreolepis utvecklades dock de nya tänderna bredvid de gamla, inte under dem som hos oss. Andreolepis uppvisar det äldsta kända exemplet på denna process. Det verkar allså som om våra käkben utvecklades från pansarhajarnas och att vår typ av tandersättning etablerades på ett väldigt tidigt stadium, för mer än 424 miljoner år sedan.
Läs artikeln: Tidig fossil visar var våra käkar kommer ifrån
Per Ahlberg