El origen de nuestros dientes se remonta a más de 400 millones de años atrás, al período en que extraños peces blindados desarrollaron por primera vez mandíbulas y comenzaron a atrapar presas vivas. Somos los descendientes de estos peces, al igual que los otros 60,000 vivos.especies de vertebrados con mandíbula: tiburones, peces óseos, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Uppsala Suecia, en colaboración con el ESRF, el Sincrotrón europeo Francia, la radiografía más brillantefuente, ha "diseccionado" digitalmente, por primera vez, los fósiles de peces con dientes más primitivos encontrados con dientes cerca de Praga hace más de 100 años. Los resultados, publicados hoy en ciencia muestra que sus dientes tienen características sorprendentemente modernas.
Los dientes en los vertebrados con mandíbula actuales revelan algunos patrones consistentes: por ejemplo, los dientes nuevos generalmente se desarrollan en el lado interno de los viejos y luego se mueven hacia afuera para reemplazarlos en los humanos, este patrón se ha modificado para que los dientes nuevos se desarrollen por debajo del anterior.unos, en el fondo de la mandíbula. Sin embargo, existen varias diferencias entre los peces óseos y sus descendientes, los animales terrestres y los tiburones; por ejemplo, el hecho de que los tiburones no tienen huesos en absoluto, su esqueleto está hecho de cartílago, y ningunolas escamas de dentina ni los dientes verdaderos de la boca se adhieren a ella; simplemente se sientan en la piel. En los peces óseos y los animales terrestres, los dientes siempre se adhieren a los huesos de la mandíbula. Además, mientras los tiburones pierden sus dientes desgastados por completosimplemente separándolos de la piel, los peces óseos y los animales terrestres arrojan los suyos disolviendo las bases de los dientes.
Esta diversidad plantea muchas preguntas sobre el origen de los dientes. Hasta ahora, los investigadores se han centrado en los fósiles de un grupo de peces antiguos que vivieron hace unos 430 a 360 millones de años, llamados los artrodires, que eran los únicos vertebrados con mandíbula de tallo en los quese conocían los dientes, sin embargo, lucharon por comprender cómo podrían haber evolucionado hasta convertirse en los dientes de los vertebrados modernos, ya que los dientes de artrodire son tan diferentes en posición y modo de adición de dientes en comparación con los peces óseos y los tiburones.
Escaneando los peces con mandíbula más primitivos
Un equipo de la Universidad de Uppsala, la Universidad de Charles República Checa, el Museo de Historia Natural de Londres Reino Unido, el Museo Nacional de Praga República Checa y el ESRF, el Sincrotrón Europeo Francia se propuso determinar si este tipo peculiarde dentición era realmente ancestral a la nuestra, o simplemente una rama especializada del linaje que conduce a los vertebrados con mandíbulas modernas.
Con este objetivo, recurrieron a los acantotorácidos, otro grupo de peces tempranos que se cree que son más primitivos que los artrodires y están estrechamente relacionados con los primeros vertebrados con mandíbula. El problema con los acantotorácidos es que sus fósiles son raros y siempre incompletos.Los más finos provienen de la cuenca de Praga en la República Checa, de rocas que tienen poco más de 400 millones de años, y fueron recolectadas a fines del siglo pasado. Han resultado difíciles de estudiar mediante técnicas convencionales porque los huesos no puedenser liberado de la roca circundante y, por lo tanto, nunca se ha investigado en detalle.
Los investigadores utilizaron las propiedades únicas del ESRF, la fuente de rayos X más brillante del mundo y la línea de haz de la microtomografía sincrotrón ID19, para visualizar la estructura interna de los fósiles en 3D sin dañarlos. En el ESRF, un anillo de 844 metros delos electrones que viajan a la velocidad de la luz emiten rayos de rayos X de alta potencia que pueden usarse para escanear de forma no destructiva la materia, incluidos los fósiles.
"Los resultados fueron realmente notables, incluidas las dentaduras bien conservadas que nadie esperaba estar allí", dice Valéria Vaškaninová, autora principal del estudio y científica de la Universidad de Uppsala. Las exploraciones de seguimiento a mayor resolución permitieron a los investigadores visualizar el crecimientopatrón e incluso los espacios celulares perfectamente conservados dentro de la dentina de estos dientes antiguos.
Al igual que los artrodires, las dentaduras acantotóracidas están unidas a los huesos. Esto indica que los peces óseos y los animales terrestres conservan la condición ancestral a este respecto, mientras que los tiburones se especializan en tener dientes que solo se adhieren a la piel, en contraste con los comunespercepción de que los tiburones son vertebrados vivos primitivos. Nuevamente, como los artrodires, los dientes de los acantotorácidos no se desprendieron.
Más diferente de los artrodires de lo esperado
Sin embargo, en otras formas, las denticiones de acantotorácidos son fundamentalmente diferentes de las de los artrodires. Al igual que los tiburones, los peces óseos y los animales terrestres, los acantotorácidos solo agregaron dientes nuevos en el interior; los dientes más viejos se ubicaron justo en el margen de la mandíbula. A este respecto, las denticiones de acantotorácidos se ven notablemente modernas.
"Para nuestra sorpresa, los dientes coincidieron perfectamente con nuestras expectativas de una dentición ancestral común para vertebrados cartilaginosos y óseos", explica Vaškaninová.
Los huesos portadores de dientes también llevan pequeños elementos de dentina de la piel que no muerden en sus superficies externas, un carácter compartido con los peces óseos primitivos pero no con los artrodires. Esta es una diferencia importante porque muestra que los huesos de la mandíbula acantocrácida se ubicaron justoen el borde de la boca, mientras que los huesos de la mandíbula artrodire se encuentran más adentro. Excepcionalmente, un acantotorácido Kosoraspis muestra una transición gradual de la forma de estos elementos de dentina a los dientes verdaderos vecinos, mientras que otro Radotina tiene dientes verdaderos casi idénticos a su pielelementos de dentina en forma. Esto puede ser evidencia de que los dientes verdaderos han evolucionado recientemente a partir de elementos de dentina en la piel.
"Estos hallazgos cambian toda nuestra comprensión del origen de los dientes", dice el coautor Per Ahlberg, profesor de la Universidad de Uppsala. Y agrega: "A pesar de que los acantotorácidos se encuentran entre los vertebrados con mandíbula más primitivos, sus dientes están en algunosmucho más parecidos a los modernos que a las dentaduras artrodire. Sus mandíbulas se parecen a las de los peces óseos y parecen ser directamente ancestrales a las nuestras. Cuando sonríes en el espejo del baño por la mañana, los dientes que te sonríen pueden rastrear sus orígenes correctamentevolver a los primeros vertebrados con mandíbula "
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