De onverwachte oorsprong van menselijke tanden: van huidschalen tot bot

Je geeft ze nauwelijks gedachte, maar gedurende de dag spelen je tanden cruciale rollen in je leven. Als u u in staat stelt om woorden goed te verkondigen, voedsel te kauwen voor een betere spijsvertering en andere mensen te begroeten zonder een enkel geluid te hoeven uiten, zijn de tanden onbezongen helden die vaker wel dan niet alleen bewondering en zorg krijgen voor de badkamerspiegel, na de maaltijden en voor het slapen gaan. (Hier zijn enkele fouten die iedereen maakt bij het poetsen van hun tanden.) Je tanden kunnen ook een aantal verrassende dingen over je gezondheid onthullen, je waarschuwen voor een potentiële niet -gediagnosticeerde ziekte of dat het tijd is om een ​​arts te zien.

Maar heb je ooit nagedacht over hoe mensen in de eerste plaats tanden ontwikkelden? Zoals uitgelegd in een artikel uit 2009 in het Journal of Anatomy, suggereert bewijs dat mensen en knaagdieren een gemeenschappelijke voorouder van zoogdieren delen die een reeks tanden bezat, net als de chompers van de moderne mens. Maar waar kwamen deze zware maar toch kleine gereedschap vandaan en hoe kwamen ze in de mond? Het blijkt dat deze vraag al lang een punt van discussie is geweest bij wetenschappers, en de twee overheersende theorieën over de oorsprong van tanden zijn, nieuwsgierig genoeg, directe tegenstellingen.

Sommige experts zeggen dat schalen op de huid langzaam in tanden zijn geëvolueerd in de loop van de prehistorie (buiten), terwijl anderen geloven dat tanden voor het eerst in het lichaam groeiden, zonder verbinding met de externe eigenschappen van onze voorouders (inside-out).

Een paper uit 2003 gepubliceerd in Evolution & Development werpt meer licht op de inside-out theorie. Analyse van fossiel bewijs bracht experts ertoe te theoretiseren dat tanden zich eerst hebben ontwikkeld uit een van de drie embryonale lagen (het endoderm), een fenomeen dat onafhankelijk van de kaakevolutie plaatsvond. Voorstanders van deze theorie hebben gesuggereerd dat tanden oorspronkelijk in de keelholte groeiden in gewervelde dieren die geen kaken hadden, en dat ze na verloop van tijd naar de binnenkant van de mond gingen.

Aan de andere kant van het debat staat het buitenkamp, ​​dat ook prehistorische gegevens analyseerde, maar tot een andere conclusie kwam. Er is gezegd dat de pantserachtige schalen van fossiele vissen-ja, bedekkingen die erg buiten het lichaam lagen-uiteindelijk ‘in de mondholte zijn gemigreerd’, zoals vermeld in een studie uit 2009 in het International Journal of Biological Sciences.

Twee van de meest recente studies ter ondersteuning van de “buiten-in” -theorie omvatten diepgaande onderzoeken van sommige nogal bizar uitziende vissen.

Auteurs van een studie uit 2015 in biologische letters onderzochten fossielen van Romundina, een uitgestorven schilferige vis die dateert uit meer dan 400 miljoen jaar geleden, en stelden vast dat het de vroegst bekende manifestatie van tanden was in het fossiele record. Met behulp van röntgenfoto’s en computermodelleringstechnieken konden de onderzoekers een theorie vormen over hoe tanden zich ontwikkelden in deze gepantserde zwemmer uit het Devoon-tijdperk, en erkenden de mogelijkheid dat het tanden ontwikkelde om een ​​effectievere jager te worden, een prooi in de buurt van het oppervlak van het water.

Ondertussen concentreerden onderzoekers zich in een studie uit 2022 in het Journal of Anatomy op Ischyrhiza Mira, een voorouder van Sawfish die leefde in dezelfde tijd als ’s werelds laatste dinosaurussen. Het droeg vergelijkbare zaagtandachtige kenmerken als die op de langwerpige snuits van moderne zaagvis (aka rostral denticles), die niet alleen worden gebruikt voor het verzamelen van voedsel, maar ook voor het afweren van potentiële bedreigingen. Hoewel deze scherpe functies niet helemaal hetzelfde zijn als echte tanden, bezitten ze kenmerken die de wetenschappers op hun verrassende schakel hebben aangericht.

De auteurs van de 2022 -studie wilden aanvankelijk niet de oorsprong van tanden onderzoeken, maar wat ze vonden lieten hen zonder keus dan bijten.

Nadat ze naar de rostrale denticles van ischyrhiza door een elektronenmicroscoop hebben gekeken, realiseerden ze zich dat hun interne kristallijne structuur meer op de tanden van haaien leek. Dit was anders dan wat de wetenschappers verwachtten te zien, wat een nauwere gelijkenis was met de dermale denticles (schalen) die men zou opmerken nadat ze hun hand over het geschubde, schuurpapierachtige lichaam van een straal, haai of zaagvis zouden hebben gereden.

Uit de manier waarop de rostrale denticles van Ischyrhiza Mira werden geconstrueerd, zouden ze sterk genoeg zijn om fysiek stressvolle acties zoals bijten of kauwen te weerstaan ​​(aka het doel dat tanden uiteindelijk zouden dienen). Deze ondersteuning aan de theorie dat deze pseudo-proto-teeth in de loop van de tijd waarschijnlijk hun weg baanden naar de binnenholte van de mond en, gedurende jaren en jaren van evolutie, een geoptimaliseerd systeem vormden voor het afbreken van voedsel.

Ondanks de hoeveelheid gegevens die zijn bestudeerd ter ondersteuning van beide theorieën over tandevolutie, hebben we geen sluitend antwoord bereikt over welke van de twee correcter is. Dat gezegd hebbende, de vraag waar tanden echt vandaan kwamen, is verre van het enige mastiekgerelateerde mysterie dat de mensheid heeft nagedacht.

Ondanks het feit dat tanden van cruciaal belang zijn voor ons overleven, groeien ze op de een of andere manier nog steeds op een aantal echt ongemakkelijke manieren (bijv. Scheve tanden, overbites of onderbanden, verstandskiezen die je nodig hebt om te worden verwijderd). Men zou denken dat evolutie in de loop van de tijd een manier zou hebben gevonden om de ontwikkeling van functies te optimaliseren die zo nodig zijn voor onderhoud en communicatie.

Er is ook het feit dat mensen, net als veel andere zoogdieren, hun primaire tanden vervangen door een reeks permanente tanden slechts eenmaal in hun leven sinds meer dan 200 miljoen jaar geleden; Ondertussen zijn reptielen, amfibieën en vissen polyfodonts, wat betekent dat ze hun tanden voortdurend vervangen. Dat is een groot deel van de reden waarom mensen tot het uiterste gaan om de sterkte en esthetische kwaliteit van hun tanden te behouden, die, ondanks dat ze technisch niet botten zijn, de moeilijkste delen van het lichaam zijn. (Hier zijn sommige voedingsmiddelen om te eten – en te vermijden – om uw tanden witter te maken.)

Het is moeilijk voor te stellen hoe het leven zou zijn zonder tanden, daarom kan het je verbazen om te weten dat een behoorlijk aantal gewervelde dieren ze eigenlijk niet hebben.

Sommige zoogdieren (bijv. Aardvarken, gordeldieren, luiaards) hebben tanden zonder email, een functie waarmee ze kunnen blijven groeien en tanden kijken. Pangolines zijn ook tandeloos en vertrouwen op hun plakkerige tongen om voedsel te beveiligen. Aan de reptielenkant van de dingen hebben schildpadden al miljoenen jaren geen tanden gehad; In plaats daarvan hebben de Chelonians van vandaag sterke snavels en kaken om voeding gemakkelijker te maken.

En dan zijn er vogels, de evolutionaire erfgenamen van woeste vleesetende dinosaurussen die op de een of andere manier volledig tandeloos zijn geworden. In plaats daarvan werken hun snavels en spijsverteringskanalen samen om de spijsvertering mogelijk te maken. Volgens een studie uit 2014 in de wetenschap verloren vogels waarschijnlijk rond dezelfde tijd dat ze hun snavels ontwikkelden, een proces dat meer dan honderd miljoen jaar geleden begon.

Uiteindelijk, hoewel we nog steeds de oorsprong van onze tanden met 100% zekerheid niet kunnen traceren, is er een sterke zaak om te maken dat de tandheelkundige evolutie (of het gebrek daaraan) van andere dieren ons op een dag naar de waarheid kan leiden.