研究发现人类牙齿内部的敏感组织类似于节肢动物的感觉结构

芝加哥大学的科学家发现，我们牙齿内部的敏感组织最初是作为古代鱼类装甲皮肤的一部分进化而来的。他们发表在《自然》杂志上的新研究证实，牙本质——牙齿的关键部分最初被早期脊椎动物用来感知周围环境。

这项研究支持了牙本质并非最初用于咀嚼的观点。相反，数百万年前，它帮助鱼类感知水体的变化。这项研究也澄清了人们对Anatolepis heintzi化石的疑惑，该化石曾因其类似牙本质的结构而被认为是已知最早的脊椎动物。

多年来，科学家们一直在争论Anatolepis是否真的是一种早期脊椎动物。这块化石中含有微小的管状结构，一些研究人员认为这些管状结构是齿状体——一种被认为是牙齿祖先的小结构。然而，没有足够的证据来证实这一点。

为了解决这一争议，科学家们利用同步加速器扫描（一种强大的成像技术）研究了不同的化石和现代生物。扫描结果显示，阿纳托利皮斯没有牙本质。相反，它的小管是一种类似于螃蟹和虾等节肢动物的感觉结构。这些被称为感器的结构帮助动物感知周围环境。

“这表明，即使‘牙齿’不在口腔中，它们也能感知外界，”首席研究员雅拉·哈里迪博士说道。“这些鱼身上有敏感的盔甲。这些节肢动物身上也有敏感的盔甲。这解释了它们与这些早期寒武纪动物的混淆。”

虽然Anatolepis最终被证实是一种节肢动物，但研究人员在另一种古代鱼类中发现了真正的牙本质。这种生活在约4.65亿年前的奥陶纪脊椎动物Eriptychius的盔甲中存在充满牙本质的大型小管。这证实了牙本质最初是作为脊椎动物的感觉组织在脊椎动物中进化而来的。

进一步的测试表明，现代鱼类，例如鲨鱼和硬骨鱼类，其外部牙本质结构中仍然保留着神经连接。这意味着早期脊椎动物可能在牙本质发育成为牙齿的一部分之前就已经利用它感知周围环境。

关于牙齿的形成，科学家主要有两种观点。“由内而外”理论认为，牙齿首先进化，后来适应了外骨骼。这项新研究支持“由外而内”理论，该理论认为感觉结构首先出现在外骨骼中，后来进化成牙齿。

虽然研究团队没有找到最古老的脊椎动物鱼，但该研究的共同作者尼尔·舒宾博士认为，这一发现仍然意义重大。“我们没有找到最早的，但从某种程度上来说，我们发现了一些更酷的东西，”他说。