En lillebitte kæbe fra Grønland kaster lys over oprindelsen af ​​komplekse tænder

Et hold videnskabsmænd ledet fra Uppsala Universitet har beskrevet det tidligste kendte eksempel på tandknogle med to rækker af spidser på kindtænder og dobbeltrodede tænder. De nye resultater giver indsigt i pattedyrs tandudvikling, især udviklingen af ​​dobbeltrodede tænder. Resultaterne er publiceret i det videnskabelige tidsskrift PNAS .

De første pattedyr opstod i den seneste triasperiode, omkring 205 millioner år siden. En forfader til pattedyr var terapeuterne, "pattedyrlignende krybdyr" benævnt stængelpattedyr eller protopattedyr som opstod for omkring 320-300 millioner år siden. Et unikt kendetegn ved den afstamning, der omfattede pattedyr og dyr relateret til pattedyr (synapsider), var, at de udviklede kompleks okklusion. Nære forfædre til pattedyr, kaldet pattedyrsformer, udviklede rækker af spidser på kindtandlignende tænder tilpasset til mere altædende fodring. Oprindelsen af ​​dette flerspidsede mønster og dobbeltrodede tand er indtil videre forblevet uklart.

Et team af videnskabsmænd ledet af Grzegorz Niedźwiedzki fra Uppsala Universitet har undersøgt kæbeanatomien og tandstrukturen af ​​en nyligt beskrevet ny pattedyrart ved navn Kalaallitkigun jenkinsi. Den blev opdaget på Grønlands østkyst og var en meget lille, spidsmus-lignende dyr, sandsynligvis dækket med pels. Det ville have været på størrelse med en stor mus og levet under det sene trias, omkring 215 millioner år siden.

"Jeg vidste, at det var vigtigt fra det øjeblik, jeg tog denne 20 mm prøve fra jorden, " siger Niedźwiedzki, forsker ved Uppsala Universitet og den tilsvarende forfatter til publikationen.

Kalaallitkigun jenkinsi udviser den tidligst kendte tandart med to rækker af spidser på kindtænder og dobbeltrodede tænder. De anatomiske træk placerer Kalaallitkigun jenkinsi som en mellemting mellem pattedyrene og de insektædende morganucodontans, en anden type pattedyr.

Forskerne mener, at de strukturelle ændringer i tænderne hænger sammen med ændrede spisevaner. I dette casestudie, dyrene gik over til en mere altædende/planteædende diæt, og tandkronen udvidede sig sideværts. Bredere tænder med "bassiner" på den øverste overflade er bedre til at male mad. Denne udvikling fremtvang også ændringer i strukturen af ​​tandbunden.

Den biomekaniske analyse, der blev udført inden for undersøgelsen, viste, at multi-rodede tænder er bedre i stand til at modstå mekaniske belastninger, inklusive dem med øvre og nedre tandkontakt under bid, sammenlignet med enkeltrodede tænder. Menneskelige tænder, for eksempel, har denne egenskab. Resultaterne tyder på, at udviklingen af ​​kindtænder med komplekse kroner kan have udviklet sig sammen med biomekanisk optimerede dobbeltrødder.

"Den tidlige udvikling af pattedyr er et særligt interessant emne i evolutionære studier. Denne lille kæbe fra Grønland viser os, hvordan komplekse pattedyrtænder opstod, og hvorfor de dukkede op, " siger Niedźwiedzki.

"Vores opdagelse af den ældste pattedyrs forfader med dobbeltrodede kindtænder viser, hvor vigtig tændernes rolle var for pattedyrenes oprindelse. Jeg fik denne idé om at se på biomekanikken, og samarbejdet med ingeniørerne viste sig at være fantastisk, " siger Tomasz Sulej, forsker ved det polske videnskabsakademi, første forfatter til publikationen.

"Det ser ud til, at fossilerne fra nære pattedyrs forfædre skal ledes efter i endnu ældre klipper, siger Sulej.