¿Recuerdas dejar caer los dientes de leche? Después de mucho meneo, el diente finalmente se cayó. Pero en tu mano solo estaba la corona cubierta de esmalte: toda la raíz del diente había desaparecido de alguna manera. En un artículo publicado en Naturaleza , un equipo de investigadores de la Universidad de Uppsala y el ESRF en Francia aplican tomografía de rayos X sincrotrón a una pequeña mandíbula de un pez fósil de 424 millones de años para iluminar el origen de este extraño sistema de reemplazo de dientes.
Los dientes están sujetos a mucho desgaste, por lo que tiene sentido poder reemplazarlos durante la vida del animal. Sorprendentemente, sin embargo, los dientes de los primeros vertebrados con mandíbula se fijaron a los huesos de la mandíbula y no pudieronmudarse. El desprendimiento de los dientes eventualmente evolucionó independientemente en dos ocasiones, utilizando dos procesos bastante diferentes. En los tiburones y rayas, las fibras que anclan el diente a la piel de la mandíbula se disuelven y todo el diente simplemente se cae. En los peces óseos y los vertebrados terrestres, el diente en desarrollo se une directamente al hueso de la mandíbula mediante un tejido especial conocido como "hueso de unión", y cuando es hora de que el diente se desprenda, este accesorio debe cortarse; entran células especializadas y reabsorben la dentina y el huesode fijación hasta que el diente se suelta. Es por eso que nuestros dientes de leche pierden sus raíces antes de que se desprendan. ¿Pero cuándo evolucionó este proceso?
Los autores del nuevo estudio decidieron investigar un hueso de la mandíbula del pez fósil Andreolepis de 424 millones de años de Gotland en Suecia, cerca del ancestro común de todos los peces óseos y vertebrados terrestres vivos. La mandíbula es una cosa pequeña, menosde un centímetro de largo, pero esconde un secreto maravilloso: la microestructura interna del hueso está perfectamente conservada y contiene un registro de su historia de crecimiento. Hasta hace poco, solo era posible ver estructuras internas cortando físicamente secciones delgadas del fósil.y verlos bajo el microscopio, pero esto destruye la muestra y proporciona solo una imagen bidimensional que es difícil de interpretar.
Sin embargo, en la Instalación Europea de Radiación de Sincrotrón ESRF en Grenoble, Francia, ahora es posible realizar exploraciones tomográficas que capturan el mismo nivel de detalle microscópico, en tres dimensiones, sin dañar la muestra. Donglei Chen, primer autor deEl estudio lleva varios años 'diseccionando' minuciosamente los datos escaneados en la pantalla de la computadora, construyendo un mapa tridimensional de toda la secuencia de adición y pérdida de dientes, la primera vez que se analiza con detenimiento una dentición fósil temprana..
"Cada vez que se desprendió un diente, el proceso de reabsorción creó un hueco donde se había adherido. Cuando el diente de reemplazo subsiguiente fue cementado en su lugar por el hueso de fijación, la vieja superficie de resorción permaneció como una cicatriz enterrada débil dentro del tejido óseo. Encontré hasta cuatro de estas superficies de reabsorción enterradas debajo de cada diente, apiladas una encima de la otra como platos en un armario. Esto muestra que los dientes fueron reemplazados una y otra vez durante la vida de los peces ", explica Donglei Chen.
Este es el primer ejemplo conocido de desprendimiento de dientes por reabsorción basal, y parece ser más similar al proceso de reemplazo de dientes que se observa hoy en día en peces primitivos óseos como gar Lepisosteus y bichir Polypterus., nuevos dientes de reemplazo se desarrollaron junto a los viejos, en lugar de debajo de ellos como en nosotros.
"La cantidad de información biológica que obtenemos de los escaneos es simplemente asombrosa. Podemos seguir el proceso de crecimiento y reabsorción hasta el nivel celular, casi como en un animal vivo. A medida que aplicamos esta técnica a los vertebrados más tempranos,comprenderá sus procesos de vida mucho mejor, y sin duda nos encontraremos con algunas sorpresas importantes ", dice Per Ahlberg, uno de los líderes del proyecto.
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Materiales proporcionado por Universidad de Uppsala . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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