Rovesciata la teoria dell’evoluzione di mandibole e denti
Recenti scoperte hanno portato gli scienziati a ripensare l’evoluzione di denti e mandibole. Le strutture simili a denti trovate sugli archi branchiali di un vertebrato primitivo privo di mandibola, indicano che i denti si siano evoluti prima delle mandibole e che i primi vertebrati dotati di mandibola fossero sdentati. Queste scoperte hanno mostrato che denti e mandibole non si sono evoluti assieme, confutando così le precedenti teorie. Il progetto TOOTHJAW (Evolution of jaws and teeth - new insights into key innovations and the origin of Gnathostomes) ha usato delle tecniche di imaging 3D all’avanguardia per analizzare dei reperti fossili e capire come si sono evoluti i vertebrati dotati di mandibola. I due principali gruppi viventi di gnatostomi sono i condritti (squali, razze) e gli osteitti (vertebrati ossei dotati di mandibola). Questi due ceppi fondamentali si sono differenziati oltre 400 milioni di anni fa e non sono rappresentativi dei primi pesci ossei. Le attuali informazioni si basano soltanto su due membri di questo gruppo, ossia pesce zebra e topi, che sono entrambi degli organismi modello da laboratorio. La questione relativa a come si sono evoluti denti e mandibole dei vertebrati è stata risolta al meglio usando un approccio multidisciplinare basato su fossili e sui primi esempi viventi in assoluto dell’evoluzione dei pesci ossei. I confronti con specie esistenti sono stai quindi effettuati usando il pesce zebra (Danio rerio) e il bichir del Senegal (Polypterus senegalus). I ricercatori hanno ottenuto dei modelli microscopici mediante tomografia a raggi X emessi da sincrotrone che rappresentano le fasi embrionali e larvali delle due specie, che includono lo sviluppo dei denti. Il P. senegalus è un’antica specie che occupa un posto unico alla base del clade degli attinopterigi (pesci con pinne sostenute da raggi) e conserva molte caratteristiche ancestrali come le squame sul corpo e il dermatocranio (tetto cranico). Pertanto, i ricercatori hanno confrontato i dati 3D ottenuti da campioni fossili con denti, squame del corpo e ossa del cranio dermico nel P. senegalus. I dati di TOOTHJAW sono stati utilizzati per valutare le teorie classiche dell’evoluzione dei denti oltre alla formazione dello scheletro dermico. I risultati hanno mostrato che lo sviluppo delle squame del corpo e del dermatocranio non era controllato dal tessuto responsabile della formazione dei denti, e questo contrasta con le ipotesi delle teorie tradizionali. Queste scoperte contribuiranno in definitiva alla comprensione della nostra stessa evoluzione.
Parole chiave
Gnatostomi, TOOTHJAW, pesci ossei, Polypterus senegalus, dermatocranio
