Det oväntade ursprunget till mänskliga tänder: från hudskalor till ben

Du tänker knappast någon tanke, men hela dagen spelar dina tänder kritiska roller i ditt liv. Gör att du kan utföra ord ordentligt, tugga mat för bättre matsmältning och hälsa andra människor utan att behöva uttala ett enda ljud, tänderna är osungna hjältar som ofta än inte bara får beundran och vård framför badrumspegeln, efter måltider och före sänggåendet. (Här är några misstag som alla gör när du borstar tänderna.) Dina tänder kan också avslöja några överraskande saker om din hälsa, varna dig till en potentiell odiagnostiserad sjukdom eller att det är dags att träffa en läkare.

Men har du någonsin tänkt på hur människor utvecklade tänder i första hand? Som förklarats i en artikel från 2009 i Journal of Anatomy tyder bevis på att människor och gnagare delar en gemensam däggdjur förfader som hade en uppsättning tänder ungefär som modern mans chompers. Men var, exakt, kom dessa tuffa ännu små verktyg från, och hur hamnade de i munnen? Som det visar sig har denna fråga länge varit en stridighet bland forskare, och de två dominerande teorierna om tändernas ursprung är, märkligt nog, direkta motsatser.

Vissa experter säger att skalor på huden långsamt utvecklades till tänder under förhistorien (utanför), medan andra tror att tänderna först växte in i kroppen, utan koppling till de yttre egenskaperna hos våra förfäder (inifrån och ut).

Ett papper 2003 publicerat i Evolution & Development belyser mer ljus på den inre teorin. Analys av fossila bevis fick experter att teoretisera att tänderna först har utvecklats från ett av de tre embryonala skikten (endoderm), ett fenomen som hände oberoende av käkeutvecklingen. Förespråkare för denna teori har föreslagit att tänderna ursprungligen växte i svalget i ryggradsdjur som inte hade käkar, och att de med tiden flyttade till insidan av munnen.

I motsatt ände av debatten finns det utanför lägret, som också analyserade förhistoriska data men kom till en annan slutsats. Det har sagts att de rustningsliknande skalorna av fossil fisk-ja, täckningar som var mycket utanför kroppen-kan ha så småningom ”migrerat in i munkaviteten”, som nämnts i en studie från 2009 i International Journal of Biologic Sciences.

Två av de senaste studierna som stöder ”utanför” teorin involverar djupgående undersökningar av vissa ganska bisarra fiskar.

Författare av en studie 2015 i biologiska brev undersökte fossiler av Romundina, en utrotad fjällande fisk som går tillbaka till över 400 miljoner år sedan och bestämde att det var den tidigaste kända manifestationen av tänderna i fossilregistret. Med hjälp av röntgenstrålar och datormodelleringstekniker kunde forskarna bilda en teori om hur tänderna utvecklades i detta pansrade Devonian-era-simmare och erkände möjligheten att den utvecklade tänderna för att bli en mer effektiv jägare och knäppa byten nära vattnet.

Samtidigt, i en studie 2022 i Journal of Anatomy, fokuserade forskare på Ischyrhiza Mira, en sågfäder som levde under samma tid som världens sista dinosaurier. Den sportade liknande sågtooth-esque-funktioner som de på de långsträckta nosarna av dagens sågfisk (alias rostral tandläkare), som inte bara används för att samla mat utan också för att avvärja potentiella hot. Även om dessa skarpa drag inte är riktigt samma som faktiska tänder, hade de egenskaper som ledde forskarna på sin överraskande länk.

Författarna till 2022 -studien avsåg ursprungligen inte för att undersöka tändernas ursprung, men vad de fann lämnade dem inget annat val än att bita.

Efter att ha tittat på de rostrala tandläkarna i Ischyrhiza genom ett elektronmikroskop, insåg de att deras inre kristallina struktur närmare liknade hajarna på hajar. Detta skilde sig från vad forskarna förväntade sig se, vilket var en närmare likhet med dermal tandläkarna (skalor) som man skulle notera efter att ha kört sin hand över den skaliga, sandpappliknande kroppen av en stråle, haj eller sågfisk.

Från det sätt som rostrala tandläkarna i Ischyrhiza Mira konstruerades, skulle de vara tillräckligt starka för att motstå fysiskt stressande handlingar som att bita eller tugga (alias syftet att tänderna så småningom skulle tjäna). Detta extra stöd till teorin att dessa pseudo-proto-teeth med tiden tog troligen till munnen i munnen och, under år och år av evolution, bildade ett optimerat system för att bryta ner mat.

Trots mängden data som studerats till stöd för båda teorierna om tandutveckling har vi inte nått ett avgörande svar på vilken av de två som är mer korrekt. Med det sagt är frågan om var tänderna verkligen kom från det enda masticulationsrelaterade mysteriet som mänskligheten har funderat över.

Trots att tänderna är kritiska för vår överlevnad, växer de till exempel på något sätt på några verkligt obekväma sätt (t.ex. krokiga tänder, överbiter eller underbitar, visdomständer som du behöver för att tas bort). Man skulle tro att Evolution med tiden skulle ha hittat ett sätt att optimera utvecklingen av funktioner som är så nödvändiga för näring och kommunikation.

Det finns också det faktum att människor, som många andra däggdjur, ersätter sina primära tänder med en uppsättning permanenta tänder endast en gång under deras liv sedan över 200 miljoner år sedan; Samtidigt är reptiler, amfibier och fiskar polyfodonter, vilket innebär att de ständigt ersätter tänderna. Det är en enorm del av anledningen till att människor går mycket för att upprätthålla styrkan och estetiska kvaliteten på deras tänder, som trots att de tekniskt inte är ben är de svåraste delarna av kroppen. (Här är några livsmedel att äta – och undvika – att bleka tänderna.)

Det är svårt att föreställa sig hur livet skulle vara utan tänder, varför det kan överraska dig att veta att ett stort antal ryggradsdjur faktiskt inte har dem.

Vissa däggdjur (t.ex. aardvarks, armadillos, doven) har tänderna sans emalj, en funktion som gör att de kan fortsätta växa och växa upp tänderna. Pangoliner är också tandlösa och förlitar sig på sina klibbiga tungor för att säkra näring. På den reptilianska sidan av saker har sköldpaddor inte haft tänder på miljoner år; Istället har dagens chelonier starka näbb och käkar för att underlätta utfodring.

Och sedan finns det fåglar, de evolutionära arvingarna till våldsamma köttätande dinosaurier som på något sätt har hamnat helt tandlös. Istället fungerar deras näbb och matsmältningskanaler i tandem för att möjliggöra matsmältningen. Enligt en studie från vetenskapen 2014 förlorade fåglar troligen tänderna ungefär samtidigt som de utvecklade sina näbb, en process som började för hundra miljoner år sedan.

I slutändan, även om vi fortfarande inte kan spåra ursprunget till våra tänder med 100% säkerhet, finns det ett starkt fall som ska göras att titta närmare på tandutvecklingen (eller bristen på det) av andra djur en dag kan leda oss till sanningen.