De første rovdyr og deres selvreparerende tænder

De tidligste rovdyr dukkede op på Jorden for 480 millioner år siden - og de havde endda tænder, der var i stand til at reparere sig selv. Et team af palæontologer ledet af Bryan Shirley og Madleen Grohganz fra stolen for palæo-miljøforskning ved Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) har opdaget mere om, hvordan disse organismer var i stand til at vokse og regenerere deres tænder. Resultaterne er nu offentliggjort i Procedurer fra Royal Society B .

For millioner af år siden:Et hurtigt bevægende rovdyr med skarpe tænder går på jagt i det forhistoriske hav. Den spionerer byttedyr og rykker snigende frem. Den går ind for at dræbe og fortærer sit bytte. Nogle af rovdyrets tænder knækker, men de vil vokse ud igen.

Dette er en beskrivelse af en conodont. Selvom disse ål-lignende hvirveldyr kun var nogle få centimeter lange, de betragtes som Jordens første rovdyr. Deres små tænder, som er blandt de vigtigste mikrofossiler, kunne reparere sig selv efter at være blevet beskadiget. Hvordan, Nemlig, dette skete er svært at fastslå - selvom de forstenede tænder ofte findes i marine sten, deres bløde væv er kun sjældent bevaret. Da kun få eksempler på blødt væv fra konodonter har overlevet, det er meget svært at afgøre, hvordan de voksede.

Analyser foretaget af FAU-forskere kaster nu mere lys over emnet. Ved at bruge elektronmikroskoper, forskerne undersøgte lagene af konodontænder for at lære mere om, hvordan de voksede. Under denne scanningsproces, et materiale bliver bombarderet med elektroner. Forskellige materialer reflekterer et forskelligt antal elektroner tilbage til mikroskopet. For eksempel, tunge grundstoffer reflekterer elektroner stærkere end lettere, derfor er de vist i en lysere farve på billedet. Denne metode gjorde det muligt for forskere at gengive de enkelte lag og undersøge dem med en meget højere opløsning end tidligere.

Ved at bruge røntgenspektroskopi, i hvilke grundstoffer detekteres ved hjælp af den stråling, de udsender, forskerne var også i stand til at analysere den kemiske sammensætning af hvert lag.

Tænderne voksede i en vekslende cyklus mellem slid og vækst af nye lag. Desuden, tændernes form varierede meget afhængigt af dyrenes vækststadie. Ved hjælp af den kemiske sammensætning og formen på tænderne, forskerne var i stand til at identificere tre vækststadier under udviklingen af ​​et dyr, der var påvirket (blandt andet) af fodringsvaner. Efter den første fase, en type larvetilstand, hvor mad ikke blev fordøjet mekanisk (ved at tygge), konodonter udviklede sig til de første jægere under det andet og tredje vækststadium. I løbet af denne tid, deres tænder undergik en metamorfose, da de udviklede sig til rovdyr.

Indtil nu, der har været to modeller til at forklare, hvordan conodont-tænder var i stand til at regenerere sig selv. I modsætning til menneskelige tænder, for eksempel, som vokser indefra og ud, konodonters tænder reparerede sig selv udefra, løbende tilføje nye lag. En teori udviklet af videnskabsmænd er, at konodonter trak deres tænder tilbage i hvileperioder, og anbringelsen af ​​nye lag i epidermale lommer inducerede vækst. Dette kan sammenlignes med mekanismen med tilbagetrækkelige tænder, der bruges til at injicere gift af nogle arter af slanger. På den anden side, en anden teori antyder, at tænderne var permanent omsluttet af væv og en type hornhætte, tillader nye lag at bygge op over tid. Forskningen udført af FAU-forskere har nu bekræftet den første teori.

Resultaterne af forskningen er blevet offentliggjort under titlen "Wear, tåre og systematisk reparation:test af modeller for vækstdynamik i konodonter med højopløsningsbilleddannelse" i tidsskriftet Procedurer fra Royal Society B .