Зубы древних рыб. Настоящие зубы появились у рыб вместе с челюстями, выяснили ученые
История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

Зубная эмаль четвероногих появилась на чешуе древних рыб. Зубы древних рыб


Ищем зубы древних акул в Свердловской области

О том, что когда-то на территории Свердловской области бушевал древний океан, знают многие, но мало кто в курсе, что любой желающий может отыскать зуб древней акулы, не отъезжая далеко от Екатеринбурга.

Река Дерней

Река Дерней протекает в Свердловской области и является притоком реки Пышма.

Она, скорее, напоминает ручеек. Ее длина всего 44 километра, ширина не более трех метров, а глубина максимум по пояс. Относится она к Иртышскому бассейну.

Протекает эта небольшая речушка через село Боровлянское. Неприметно вьется среди невысоких холмов ленточка реки. Вода в реке мутная, а дно илистое, но встречаются здесь и камень с песком.

Когда-то река была шире и глубже. В реке купались, ловили здесь рыбу, стирали и полоскали белье. Из реки брали воду, чтобы поливать огороды.

Именно здесь 100 лет назад ученые-палеонтологи нашли настоящие залежи останков древних акул. В основном, зубы.

Это место считается одним из крупнейших захоронений акул на материке.

Миллионы лет назад

Миллионы лет назад география планеты была совсем другой. На месте маленькой свердловской речки Дерней шумели волны огромного океана. Он назывался Уральским океаном.

Древний Уральский океан существовал на месте уральских гор 500-300 миллионов лет назад. На тот момент это был самый маленький океан на Земле, поэтому часто его называют Уральским морем.

Один период сменялся другим. География планеты все время изменялась. То моря становились солеными озерами, то вновь открывались и соединялись с океаном.

Наиболее древние акулы на Урале найдены на территории Свердловской области в отложениях пермского периода.

Реки способны вскрывать верхнемеловые и палеогеновые отложения. Что и случилось на территории села Боровлянское. Река Дерней вымывает из нижних слоев останки древних акул. Ученые до сих пор не знают, по какой причине именно здесь массово погибали подводные чудовища. Но это захоронение доисторических акул признано крупнейшим в Северном полушарии.

Об этом говорят результаты первых восьми экспедиций: ученые достали со дна реки Дерней более 53 тысяч зубов.

В 1913 году Модест Онисимович Клер — российский геолог, палеонтолог, гидрогеолог, краевед, первым обнаружил здесь зубы древних акуловых рыб.

И многие годы спустя научные деятели и простые обыватели продолжают находить в реке Дерней острые клыки.

В пасти у акулы, которая плавала по древнеуральскому морю, было от трех до десяти тысяч зубов, которые отличались, как по внешнему виду, так и по функционалу. Какие-то зубы служили для заглатывания, какие-то для разрезания или удержания.

После гибели акул зубы и позвонки могут храниться в первозданном виде миллионы лет, до тех пор, пока их не намоет река из осадочных пород.

Заметим, что это не единственное местонахождение акульих зубов на территории среднего Урала. Так, например, в Красноуфимском районе в отложениях возрастом 270 млн. лет были найдены отпечатки челюстей предков акул — геликоприонов. Зубы у этих акуловых рыб не выпадали, они росли в несколько рядов и нижняя челюсть из-за этого сворачивалась в спираль. Подобные экземпляры можно увидеть в музее Природы в Екатеринбурге.

Но какие акулы плавали в Уральском море?

Ученые предполагают, что прямой наследник древних акул до сих пор обитает в Тихом и Атлантическом океане. Это акула-гоблин. Но, в основном, здесь обитали акулы, чьи размеры составляли не более семи метров в длину.

Зубы ископаемых акул, подобные тем, что можно найти на дне реки Дерней, хранятся во многих палеонтологических музеях мира. Например, в музее Естественной истории во Флориде.

Акула-гоблин (фото из Википедии)

В поисках древних ископаемых

Уникальность уральской реки Дерней в том, что любой желающий может организовать палеонтологическую экспедицию, и, самое главное — получить результат.

Лучшее время для поездки — с мая по сентябрь. Зубы акул лучше всего намывать в песчаных районах, на береговых отмелях. Лучше выбирать места с медленным течением.

Вам понадобиться дуршлаг, лопата, резиновые сапоги. В дуршлаг нужно накопать камни с песком и начать намывать, перебирая камушки и выбрасывая их прочь.

Удивило то, что зубы древних акул оказались совсем небольшими. Их достаточно сложно было разглядеть среди глины и камней.

Кроме зубов в песках реки Дерней можно найти и другие интересные ископаемые. Нам, например, попался окаменевший позвонок древней рыбы. А другие исследователи находили пластинки ископаемых скатов, кости и даже зубы ископаемых носорогов.

В общей сложности нами было найдено 12 зубов древних акул разных размеров, часть кости какого-то животного, позвонок древней рыбы, окаменелые ракушки.

Елизарова Анастасия , 2 июня 2017 года

3141 просмотр

www.uralweb.ru

ВОДНЫЕ И НЕВЕРОЯТНО ЗУБАТЫЕ (11 фото) « WaterWorld || Водный мир – интернет журнал

Кальмар, отрастивший человеческие зубы

neveroyatnye-zuby-zhivotnyhКальмар вида «Promacthoteuthis sulcus» это настоящий кальмар из кошмаров, поднимающийся из тёмных глубин океана. К счастью, эти зубы только выглядят устрашающими.

Эти резцы кальмара на самом деле его губы. Как и у многих представителей класса головоногих, у этого вида кальмара есть клюв, но его уникальные свёрнутые губы маскируют его. В чём же тогда смысл? – спросите вы. Не бойтесь этих псевдо-зубов, бойтесь мощного клюва, спрятанного за ними. Но что ещё страшнее – бойтесь кессонной болезни и мучительного давления, если вы увидите хотя бы одного из них, потому что для того, чтобы его увидеть вам придётся оказаться в сотнях метров под водой и в полной темноте.

Бесчелюстное животное, которое завоевало награду за «Самые острые зубы в мире»

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-1У какого же животного могут быть самые острые зубы из всех существ и в то же время отсутствуют челюсти? Конечно же, у доисторического кондонта (condont)! Эти животные, длина тела которых составляла 5 сантиметров, населяли Землю 200 миллионов лет назад, разрезая свою еду зубами, которые были тоньше человеческого волоса.

На изображении выше представлен скан микрофотографии зубов кондонта, которые невозможно увидеть невооружённым глазом. Об этих древних угрях науке известно не многое, но зато точно известно, что они могли бы вас раскроить, если бы хоть один из этих экземпляров забрался бы вам под кожу. Хорошая новость? Они очень давно вымерли.

Пескарка (Dragonfish), у которой зубы растут на языке

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-2Не думайте, что вам удастся легко отделаться, если пескарка вопьётся в вас зубами – помимо обычного набора острых зубов, у этой глубоководной рыбы есть зубы, растущие на языке!

Несмотря на свою устрашающую внешность, размер этих существ не превышает 15 сантиметров, так что на самом-то деле они не представляют никакой угрозы. К тому же, они живут на огромной глубине, поэтому они никогда не нападают на людей. Пескарка живёт в полной темноте и почти слепа, она использует альтернативные методы ориентации в пространстве для выживания и добывания еды в почти необитаемой среде.

Доисторическая акула, длина зубов которой превышала 15 сантиметров

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-3Как же так получилось, что доисторическая акула, длина зубов которой превышала 15 сантиметров, вымерла? Не существовало ни одного существа, которое бы не мог разорвать Мегалодон, но, по всей видимости, на его исчезновение повлияли климатические изменения.

Длина Мегалодона составляла более 20 метров, и за свою жизнь он сменял примерно 20 000 зубов, теряя и отращивая их точно так же, как делают существующие ныне акулы. Мегалодон рассматривается многими палеонтологами как самое сильное существо, когда-либо существовавшее на земле.

Батизаурус

Самые жуткие обитатели подводного мира. Фото

Название «батизаурус» (Bathysaurus ferox) звучит как динозавр, что, в принципе, недалеко от правды. Bathysaurus ferox относится к глубоководным ящероголовым, которые обитают в тропических и субтропических морях мира, на глубине от 600 до 3500 метров. Его длина достигает 50–65 сантиметров. Он считается самым глубокоживущим суперхищником в мире. А всё от того, что он пожирает любое существо, встречающееся у него на пути. Как только челюсти этой дьявольской рыбы захлопываются — игра закончена. Даже её язык усеян острыми, как бритва, клыками.

Рыба, которая может разорвать корову на кусочки за несколько секунд

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-5Пиранья является одной из самых знаменитых рыб с плохой репутацией, острыми, как лезвие зубами и склонностью нападать на крупных животных целым косяком. Будучи в Бразилии Теодор Рузвельт (Theodore Roosevelt) стал свидетелем того, как косяк пираний разорвал корову на части за несколько секунд. Этот «подвиг» – доказательство того, насколько остры их зубы, приспособленные для отрывания кусков плоти.

Как правило, зубы пираний обладают треугольной формой, что обеспечивает лучшую сцепляемость и позволяет пираньям легко раздирать добычу на кусочки. Они знамениты тем, что обгладывают добычу, оставляя после себя лишь груду костей.

Киты, у которых на месте зубов растут волосы

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-7Парни из передачи «Как это работает» (How Stuff Works), провели отличную аналогию, которая послужит нам в обсуждении зубов усатых китов. Набор их зубов больше похож на огромные усы, расположенные во рту. Причём, также как и на большинстве человеческих усов, на усах кита собирается пища. Таким образом, кит открывает рот, вбирает воду, и пропускает её через усы, а криль и другие лакомства остаются у него во рту.

Идиакант

Самые жуткие обитатели подводного мира. Фото

Идиаканты — небольшие, довольно редко встречающиеся глубоководные рыбы семейства идиакантовые (Idiacanthidae). Наиболее распространены в тропических и умеренных водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Самцы бывают не длиннее 7 см и похожи больше на личинку, чем на рыбу: зубов нет, как и характерного для самок усика внизу головы. Зато фотофор у них очень хорошо развит и занимает 1/3 головы. Интересно, что пищеварительная система самцов к периоду половозрелости деградирует, они перестают питаться и с этого момента продолжительность их жизни составляет всего пару недель. В этот период самцы пассивно парят в толще воды на глубине 1–2 кмилометра, и своим огромным фотофором привлекают самок к спариванию. Последние более крупные и достигают в длину целых полметра. Огромная пасть, усеянная острыми кривыми зубами, никогда не закрывается. От подбородка отходит усик, который, порой, превышает длину головы в 3 раза и заканчивается на конце утолщением. Кожа тёмная, угольно-черная и не имеет чешуи. По всему телу разбросаны фотофоры фиолетового и золотистого цвета.

На нёбе рыбы-каторжника расположены зубы, похожие на человеческие

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-8Рыба-каторжник (Sheepshead) это широко распространённая рыба в северной Америке и на неё охотится много рыболовов. Но что люди не замечают, так это то, насколько странны зубы этой рыбы. Зубы, похожие на человеческие, которые есть у этого вида рыб, странные сами по себе, но у них ещё и есть ряд зубов на нёбе.Зубы этой рыбы достаточно тупые, поэтому они в основном используются для раскалывания моллюсков и устриц, которые вместе с ракообразными составляют основной рацион Рыбы-каторжника.

Саблезуб

Самые жуткие обитатели подводного мира. Фото

Саблезуб — глубоководная рыба, обитающая в тропических и умеренных зонах на глубине от 200 до 5 000 м. Вырастает до 15 сантиметров в длину и весит всего 120 граммов. Самое примечательное же у нее — два длинных клыка, которые располагаются на нижней челюсти. По соотношению с телом, это самые длинные зубы у рыб, известных науке. А чтобы саблезуб мог закрывать пасть, природа наделила его специальными пазами в верхней челюсти и разделила мозг рыбы на две части.

Животное, рост зубов которого схож с ростом деревьев

neveroyatnye-zuby-zhivotnyh-9

К сожалению, посмотреть на дельфина и определить его возраст немного сложнее, чем вы себе это представляете. И хотя их зубы являются прекрасными показателями их возраста, для того, чтобы определить возраст вам придётся вырвать у дельфина один зуб и разрезать его пополам. На зубах дельфинов присутствуют кольца роста, точно такие же, какие можно найти на срубе дерева, это и позволяет учёным подсчитать примерный возраст дельфинов.

.

Источники: hronika.info,   bugaga.ru

.

.

.

Похожие новости

wwportal.com

Как у животных появились зубы

Одна из самых спорных тем для эволюционных биологов – появление зубов. Дело в том, что насчёт их формирования существует две “рабочие версии”. Согласно первой, зубы древних морских обитателей имеют собственное эволюционное начало.  Вторая же гипотеза предполагает, что зубы стали развиваться у ископаемых животных параллельно с формированием челюстей, причём их “родоначальниками” были особые чешуйки на теле древних рыб.Правда, стоит отметить, что миллионы лет назад чешуя мало походила на современную. Она была более плотной и напоминала, скорее, костные образования.Команда из Кембриджского университета решила во что бы то ни стало узнать, как всё было на самом деле.Недавние исследования рыбок данио показали, что чешуйки и зубы у их эмбрионов развиваются из разных кластеров клеток, отмечают исследователи.С другой стороны, хотя большинство морских рыб обладает костным скелетом, есть среди них класс, у которого скелет состоит исключительно из хрящей, затвердевающих благодаря минеральным отложениям. Это хрящевые рыбы (акулы, скаты), одна из самых древних веток на генетическом древе морских существ.Хрящевые рыбы сохранили некоторые примитивные характеристики своих предков, которые утратили их “костные” родственники. Среди таких особенностей остроконечные чешуйки (дермальные зубчики), как бы встроенные в кожу и имеющие поразительное сходство с “классическими” зубами.Зная это, учёные решили проделать тот же эксперимент, который проводился с рыбками данио, но только на этот раз изучить хрящевых рыб. Специалисты использовали флуоресцентные маркеры, чтобы отследить развитие клеток у эмбриона хрящевой рыбы – ежового ската (Leucoraja erinacea).И оказалось, что зубы у него формируются из клеток того же типа, который образует те самые остроконечные чешуйки на коже. Это клетки нервного гребня.Эти данные, по мнению учёных, подтверждают версию о том, что на ранних этапах эволюции зубчатые чешуйки с тела рыб “перекочевали” в их рты, а затем образовали зубы.“Первые примитивные дермальные зубчики были гораздо более острыми. Такие отростки сохранились лишь в некоторых семействам хрящевых рыб. А чешуйки большинства современных рыб сильно отличаются от древних”, – рассказывает один из авторов исследования Эндрю Гиллис (Andrew Gillis).По его словам, эти отличия заметны при прикосновении: кожа акулы, благодаря зубцам, напоминает наждачную бумагу (и, кстати, этим преимуществом пользовались древние предки акул). А поверхность тела костной рыбы не такая грубая на ощупь.“Клетки нервного гребня являются ключевыми для процесса развития зубов у млекопитающих. Наши результаты свидетельствуют о глубоких эволюционных связях между этими примитивными рыбными зубцами и зубами современных позвоночных”, – отмечает Гиллис.Само формирование зубов, как собственно и челюстей, дало древним животным важное преимущество. Ранее они могли лишь фильтровать воду и всасывать мелкую живность, а вот челюсти, снабжённые зубами, позволили морским обитателем перейти на новый уровень питания: они начали пережёвывать более крупную и мясистую добычу.Дермальные зубчики, по словам учёных, состоят из дентина – это кальцинированная ткань, которая составляет также большую часть зуба, сразу под эмалью. Но специалисты полагают, что у древних животных также было нечто вроде “брони” – минерализованного поверхностного скелета – из этого самого дентина.400 миллионов лет назад такая “броня” защищала позвоночных от их же хищных родственников. Более того, по мнению авторов, она могла состоять из своеобразных пластин: костной основы и внешнего слоя дентина. Эти слои, вероятно, формировались из разных типов эмбриональных клеток, что объясняет современное несоответствие в развитии зубов у костных и хрящевых рыб.“Этот древний дермальный скелет претерпел значительные изменения с течением времени. Акулы и другие хрящевые рыбы потеряли костный слой, а большинство остальных рыб утратило дентиновый слой”, – заключает Гиллис.Любопытно, что существует один вид рыб, который хранит до сих пор признаки обоих слоёв “брони”. Это нильский многопёр, или бишир — распространённая аквариумная рыбка. Тело биширов покрыто очень крупной и твердой чешуёй из эмали, которая располагается рядами, а водомётные отверстия у них покрыты костяными пластинками.Более подробно о своём открытии исследователи рассказали в статье, которая опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Источник

gipotezy.com

ДРАГОЦЕННЫЕ зубы древних акул на аукционах ∞ Лагуна акул

- Итак, самый долгожданный лот – гигантский зуб доисторического монстра Мегалодона! Стартовая цена – 5 тысяч евро! - 7 тысяч! - 8! - 15 тысяч евро! - 20 тысяч! - 20 тысяч евро раз... 20 тысяч два... 20 тысяч три и... продано коллекционеру из Иордании, пожелавшему остаться неизвестным!

За последние десять лет мир коллекционеров прочно охватила акулья лихорадка. Сотбис, Кристи, Друо и другие титаны аукционных продаж все чаще выставляют на торги уникальные палеонтологические ценности – зубы, кости и окаменевшие фрагменты тел самых древних монстров Земли – акул.

Иметь у себя острый словно нож, клык, отпечаток огромных челюстей или даже копролит кровожадного охотника становится престижно и дорого.

Этому не в малой степени способствует все большее распространение мнения об акулах как о безжалостных людоедах, бесконечные сводки новостей с информацией об очередном нападении, фотографии растерзанных жертв и заплаканные лица родителей, друзей, родственников, то и дело мелькающих на ТВ.

Образ акулы, перекусывающей тело человека – это уже не ужасающая взор фотография, а популярная картинка, реклама, привлекающая все больше внимания.

 

Смотреть видео - Драгоценные зубы древних акул:

Акулы в почёте у коллекционеров

Итак, мир поделился на два лагеря: тех, кто ненавидит кровожадных рыб, и тех, кто отождествляет себя с ними. Именно этим психологи и объясняют так неожиданно возникшую "акулью лихорадку" - огромную популярность всего, что связано с акулами.

Самые богатые люди мира, ровным счетом ничего не знающие о видах, образе жизни и поведении зубастых охотников, вдруг пожелали видеть в своих особняках фрагменты скелетов и зубы страшных рыб. Ведущие аукционы быстро отреагировали на спрос, и вот уже ценнейшие находки палеонтологов становятся лотами и попадают в руки частных коллекционеров.

То, что такие лоты оцениваются даже не в тысячах, а в десятках тысяч долларов, давно уже никого не удивляет. Появились даже так называемые "Охотники за ископаемыми", выискивающие на раскопках и передающие на нелегальные аукционы уникальные экспонаты рыб древней планеты.

Купить зубы древних акул

За 2016 год на различных аукционах было продано 25 ценнейших зубов и окаменевших позвонков доисторических акул. Экземпляров, о которых бы мечтали самые прославленные и посещаемые музеи мира. Так, в июне 2010 года в одном из казино Лас-Вегаса с молотка ушла часть челюсти Otodus obliquus – древнего предка Мегалодона.

Неизвестный коллекционер заплатил за раритет 120 тысяч долларов. Месяцем ранее знаменитый Кристи выручил около 100 тысяч долларов за горсть зубов Ptychodus mortoni, патрулировавшей Мировой океан в период позднего мела. Как и в первом случае, покупатель предпочел остаться неизвестным.

Между тем, полки музеев вовсе не переполнены уникальными реликтами подводных миров. Даже в специализированных паноптикумах палеонтологов сейчас представлено всего несколько тысяч окаменевших зубов доисторических акул. По сравнению с тем, сколько раритетов находятся в частных коллекциях, это – капля в море.

Редчайшие экспонаты с элементами сенсаций

Хотя нельзя сказать, что на общественное обозрение выставлены лишь скудные остатки: во многих хранилищах хранятся поистине уникальные экспонаты. К примеру, в Морском музее Калверта (штат Мериленд, США) можно взглянуть на огромные зубы Cretalamna appendiculata - далекого предка Большой белой акулы, который обитал 85 миллионов лет назад.

Размеры зубов хищника в длину в среднем составляют 15 см, а в ширину – 10 см.

Кроме того, там же можно увидеть окаменевшие копролиты растерзанного акулой древнего крокодила, на которых сохранились отпечатки мощных челюстей акулы-убийцы.

Музей Ричмонда (Австралия) недавно выставил на показ отлично сохранившуюся "зубную брусчатку" Ptychodus mortoni – акулу, отличавшуюся практически плоскими, тупыми зубами. Такие давящие челюсти были необходимы хищнику, обитавшему в позднем меле, для перетирания раковин моллюсков.

В Национальном палеонтологическом музее Гонолулу можно увидеть редчайший экспонат – фрагмент челюсти кита, в котором застрял зуб акулы. Это единственный в мире пример охоты доисторических акул на древних китов, превышающих их в размерах в несколько раз.

Музей естественной истории (Флорида, США) может похвастаться эксклюзивным экспонатом замечательно сохранившегося черепа с 222 зубами и фрагментом позвоночника Большой белой акулы, жившей около четырех миллионов лет назад.

Уникальная находка, которая была обнаружена в формации Писко, Перу, оказала палеонтологам существенную помощь в идентификации родственных связей акул. Именно благодаря "сокровищнице Писко", как прозвали реликт журналисты, ученым удалось доказать, что Большая белая акула гораздо ближе к мако, чем к Мегалодону.

Еще один интереснейший экспонат можно лицезреть в Берлинском музее естественной истории – здесь выставлен потрясающий образец пищевой цепочки морских обитателей палеозойской эры. В брюхе окаменевшей акулы рода Triodus находится амфибия Temnospondyli, в желудке которой, в свою очередь, поместилась маленькая рыбка Acanthodii.

Тройная трофическая цепь стала первым свидетельством многоярусных пищевых взаимодействий древних рыб.

Собственно, тем, кто желает воочию увидеть уникальные образцы доисторических хищников, это не составит никакой трудности. А если у вас есть пара лишних миллионов, вы вполне можете купить зубы или даже всю челюсть ископаемых монстров, наводивших страх на всю акваторию древней планеты.

Ближайший аукцион, одним из лотов которого станет практически полная челюсть крупнейшего морского хищника - Мегалодона, состоится в Далласе. По прогнозам аналитиков, цена реликта составит как минимум 800 тысяч евро. Как максимум, несколько миллионов!

Не желаете ли сделать покупку?

 

Смотреть видео - Гигантская челюсть акулы Мегалодон на продажу:

laguna-akul.ru

Настоящие зубы появились у рыб вместе с челюстями, выяснили ученые

Европейские палеонтологи просветили окаменелые останки примитивнейших челюстных рыб при помощи рентгеновского микротомографа и выяснили, что эти существа обладали полноценными зубами, а не костистыми выростами, как считалось ранее, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

МОСКВА, 17 окт - РИА Новости. Европейские палеонтологи просветили окаменелые останки примитивнейших челюстных рыб при помощи рентгеновского микротомографа и выяснили, что эти существа обладали полноценными зубами, а не костистыми выростами, как считалось ранее, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Нам удалось получить изображения всех тканей, клеток и линий роста внутри костей челюсти, что позволило нам изучить то, как развивалась эта часть скелета древних рыб. Сравнив полученные данные с тем, как развиваются эмбрионы современных позвоночных, нам удалось показать, что панцирные рыбы (первые позвоночные с челюстями) обладали зубами", - пояснил руководитель группы ученых Мартин Рюклин (Martin Rueklin) из Бристольского университета (Великобритания).

Так выглядела древняя панцирная рыба Dunkleosteus в представлении художника

Рюклин и его коллеги пытались найти ответ на один из самых дискуссионных вопросов палеонтологии - время и причину появления зубов у позвоночных. Большинство ученых считает, что острые выступы на челюстях примитивных рыб не были настоящими зубами, а представляли собой костистые выросты на челюстях, которые по своей структуре и механическим свойствам не отличались от костных тканей. Другие палеонтологи сомневаются в этом, так как структура таких образований не была изучена из-за отсутствия подходящих методик.

Авторы статьи восполнили этот пробел, "просветив" челюсть одной из самых примитивных панцирных рыб - Compagopiscis croucheri - при помощи новой методики рентгеновской микротомографии, разработанной швейцарскими физиками из института Пауля Шеррера в Виллигене и Высшей технической школы в Цюрихе.

Высокое разрешение томографа позволило ученым не только рассмотреть внутреннее устройство челюсти, но и определить типы тканей, из которых были сложены отдельные ее части. Так, нижняя челюсть рыбы частично состояла из хрящевой ткани, что свидетельствует о близком родстве Compagopiscis croucheri с более примитивными бесчелюстными позвоночными.

С другой стороны, зубообразные выступы и верхняя часть нижней челюсти состояли из двух типов костной материи с кардинально различающейся структурой и свойствами.

Ученые проанализировали структуру выступов на челюсти Compagopiscis croucheri и смогли выделить слои дентина, пульпы и других зубных тканей. По их словам, их форма и устройство во многом соответствует зубам других древних позвоночных и заготовкам зубов у зародышей некоторых современных рыб, в том числе вымерших колючкозубых акул, а также живых "ископаемых" в лице двоякодышащих рыб (Dipnoi) и рыб-химер (Holocephali).

Как полагают палеонтологи, открытие зубов у Compagopiscis croucheri позволяет говорить о том, что даже самые примитивные челюстные рыбы обладали полноценными зубами. Вполне возможно, что первые зубы появились у рыб вместе с челюстями или же были "изобретены" жизнью сразу после появления челюстных рыб.

"Это "железобетонное" свидетельство в пользу того, что первые челюстные позвоночные обладали зубами, что позволяет нам наконец-то завершить споры о происхождении зубов", - заключает другой автор статьи Филип Донохью (Philip Donoghue) из Бристольского университета (Великобритания).

ria.ru

Зубная эмаль четвероногих появилась на чешуе древних рыб

Рис. 1. Пятнистая панцирная щука (Lepisosteus oculatus)

Зубная эмаль — самая твердая ткань у животных. Ее появление и формирование у наземных четвероногих оставались серьезным нерешенным вопросом сравнительной анатомии. Новые данные по геному примитивных панцирных щук и обобщенная информация о распределении эмали на чешуе, костях и зубах современных и ископаемых рыб позволили выяснить начальные этапы ее возникновения. Удалось доказать, что происхождение эмали связано с кожными чешуями древнейших лучепёрых рыб.

Не так давно был опубликован геном пятнистой панцирной щуки (Lepisosteus oculatus, рис. 1), одного из базальных представителей костистых рыб (на самом деле эта рыба — никакая не щука, а просто внешне немного ее напоминает). Кроме самой панцирной щуки отряд Панцирников (Lepisosteiformes) включает еще шесть видов современных рыб и с десяток вымерших; они составляют сестринскую группу по отношению к остальным костистым рыбам. Все они характеризуются набором относительно примитивных признаков: ганоидная чешуя, спиральный клапан в кишечнике, плавательный пузырь, используемый в качестве легкого, гетероцеркальный хвост.

Поэтому, имея последовательность ДНК панцирной щуки, ученые получили возможность решить ряд интересных вопросов, связанных с эволюцией рыб. Например, вопросы о становлении плавников рыб и конечностей четвероногих, о совершенствовании воздушного дыхания у примитивных четвероногих, или о специализированных инновациях у костистых рыб, не говоря уже о последствиях дупликации генома у предков костистых рыб (см.: J. S. Taylor et al., 2001. Comparative genomics provides evidence for an ancient genome duplication event in fish).

А ученые из Уппсальского университета (Швеция) и пекинского Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук, воспользовавшись этими данными, занялись вопросом о происхождении зубной эмали позвоночных животных. Главным козырем этого исследования стало соединение информации по генетике с данными по ископаемым древним рыбам. При помощи такого союза давний вопрос сравнительной анатомии о гомологии зубов, чешуи и покровных структур у рыб и позвоночных, по всей видимости, теперь удалось решить.

Из сравнительной анатомии ученые располагали следующей информацией:

  • У наземных четвероногих (тетраподов) на челюстях имеются зубы, в которых дентиновая основа покрыта сверхпрочной эмалью.
  • Такая же эмаль, покрывающая дентиновый слой, имеется и у кистепёрых рыб. У них эмаль присутствует также в покровных структурах (покровных зубцах чешуи и в покровных костях головы).
  • У примитивных многопёров и панцирников вместо эмали в чешуе имеется ганоин (см.: Ganoine) — подобное эмали соединение, но всё же от нее отличное. Челюстные зубы у них сверху покрыты акродиновым эмалеподобным слоем.
  • У одной из самых древних лучепёрых рыб, девонской Cheirolepis, ни эмали, ни ганоина на челюстных зубах и кожных структурах не найдено.
  • У костистых и хрящевых рыб тоже нет настоящей эмали ни в чешуе и покровных костях, ни на зубах. Хотя у хрящевых рыб в их плакоидной чешуе с шипами и на зубах (а акульи зубы — это производное чешуи) имеется дентин. А у костистых рыб на челюстях тоже присутствует эмалеподобное образование на основе акродина.

Все это схематично показано на рис. 2.

Рис. 2. Сводка данных о присутствии эмали на зубах, покровных костях головы и чешуе у рыб

Кроме того, известно, что челюстные зубы и покровные шипы в коже у рыб закладываются и развиваются по-разному. Комплекс генов, ответственный за закладку и развитие зубной эмали у позвоночных, хорошо известен, он найден у всех четвероногих и кистепёрых, но у костистых и хрящевых рыб этих генов нет (найден только один ген из этого комплекса).

В какой момент начали формироваться зубы наземных четвероногих с эмалью? На этот счет есть минимум две гипотезы (рис. 3). По одной из них, точкой отсчета служила плакоидная чешуя, затем появился ганоин, а затем акродин и эмаль. А согласно другой точке зрения, ганоин не является гомологом эмали, и его образование шло параллельно с эмалью. В этом последнем случае зубы и ганоидная чешуя панцирных щук не гомологичны зубам и чешуе кистепёрых рыб.

Рис. 3. Гипотезы происхождения зубов

Что же может добавить к разрешению этого «гипотетического» спора геном панцирной щуки? Как выяснилось, у панцирной щуки имеется практически весь набор генов, отвечающий за производство эмали зубов тетраподов. Из всего комплекса отсутствует только один ген, AMEL, отвечающий за производство внеклеточного матрикса амелобластов (клеток, отвечающих за производство эмали на стадии формирования зубов, см.: Ameloblast), на котором отлагается поверхностный слой эмали. Эти гены экспрессируются в коже панцирной щуки, а не в зубах. С этих позиций аналогия эмали с ганоином в чешуе панцирников кажется оправданной. Если гены, формирующие челюстные зубы тетраподов, имеются и у примитивных костистых рыб (панцирных щук), и у кистепёрых (латимерий), то становление зубной эмали, а вместе с ней — и зубов тетраподов, произошло где-то среди общих предков кистепёрых и лучепёрых. Кожные зубы на этом эволюционном пути оказались гомологичны челюстным зубам.

Ископаемые остатки примитивных рыб дали хорошее подтверждение этой гипотезе и помогли реконструировать ключевые моменты становления зубов. Для этого потребовалось переизучить силурийских лучепёрых рыб Lophosteus и Andreolepis из Швеции (см.: H. Botella et al., 2007. Jaws and teeth of the earliest bony fishes) и девонского Psarolepis из Китая. У некоторых экземпляров этих ископаемых видов хорошо сохранились покровные кости, чешуя и зубы. У Lophosteus эмали на зубах и чешуях нет. У Andreolepis эмаль найдена в чешуях, но не в покровных костях головы и зубах. У Psarolepis эмаль найдена и в чешуях, и в покровных костях, но не на зубах. Интересно, что у Psarolepis на нижней челюсти имеются зубы без эмали, но их сопровождает также ряд мелких выростов покровной кости, и вот этот ряд мелких зубцов как раз покрыт эмалью (рис. 4).

Рис. 4. Фрагмент нижней челюсти Psarolepis

Все эти данные свидетельствуют о том, что комплекс генов, обеспечивший твердость защитным дентиновым структурам, начал формироваться уже у примитивных лучепёрых рыб (рис. 5). Сначала эти гены работали в коже, образуя покров эмали только на чешуях, затем в покровных костях на голове. Поэтому, как пишут исследователи, нет ничего удивительного, что у ископаемого Andreolepis эмаль найдена только на чешуях (из-за этого прежде считалось, что кости головы и чешуя — а они нашлись в разъединенном состоянии — принадлежат разным рыбам). На следующем этапе комплекс эмалеобразующих генов стал экспрессироваться и в ротовой полости на челюстных зубах. Акродин появился в линии костистых рыб. Эта схема логично увязывает ископаемые данные с генетическими.

Рис. 5. Схема становления зубной эмали у четвероногих

Остается еще масса вопросов относительно молекулярных механизмов формирования эмали, акродина и ганоина. Пока ясно, что в своей основе они близки между собой и требуют включения некоторых дополнительных регуляторов. Но, так или иначе, как подчеркивают авторы работы, путешествие зубной эмали началось с покровных чешуй тела, а вовсе не в ротовой полости. На этом эволюционном пути эмаль преодолела два топологических барьера: сначала перешла с тела на голову, затем с поверхности головы внутрь ротовой полости.

Источник: Qingming Qu, Tatjana Haitina, Min Zhu & Per Erik Ahlberg. New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel // Nature. Published online 23 September 2015. DOI: 10.1038/nature15259.

Елена Наймарк

elementy.ru

Зубы древних акул сильно отличались от зубов современных рыб

Среди пород, добытых в скважине, пробуренной для поиска соли, обнаружены зубы древней акулы, существенно отличавшейся от современных хищных рыб. Прежде всего отличия касаются внутреннего строения зубов. По их внешнему виду и структуре ученые Санкт-Петербургского государственного Университета и Белорусского национального технического университета Алесандр Иванов и Дмитрий Плакс описали повадки и особенности питания древних акул.

Отличия от современных акул

Прежде всего установлено, что остатки челюсти принадлежали некрупному хищнику, не отличавшемуся особенно активным поведением. Животное относится к роду Tamiobatis  и было названо Tamiobatis elgae в честь известного эстонского палеонтолога. Оно жило в океане Земли около 350 миллионов лет назад.

Длинна их составляла 1,5 до 2 метров и на спине у них имелись два плавника с шипами. В отличие от современных потомков, у древних хищников в зубах было множество каналов. А сами они представляли из себя систему, насчитывающую множество вершин. Однако менялись они реже. Постепенно происходило упрощение зубного строения, в замен более частой смены и уменьшения количества одновременно активных вершин.

Питание древних хищников

Интересно, что в частоколе челюстей найденной рыбы застрял один из зубов добычи — небольшой кистеперой рыбы. По этой находке ученые смогли точнее узнать о рационе и повадках акулы. Скорее всего, она не была особенно активной, хотя и считалась быстрым и юрким пловцом. Основу ее питания составляла относительно мелкая добыча: молодые особи других рыб, нетвердые ракообразные и моллюски.

spbrca.ru


Смотрите также