Az első gerincesek ajándéka a fogfájásunk

Nem egy szervünk evolúciós eredete egészen meglepő, a természet ugyanis igen gyakran él az újratervezés lehetőségével. Sokkal egyszerűbb kis átalakítással egy új feladatra alkalmassá tenni egy már meglévő testrészt, mint teljesen újat létrehozni.

Egy új, a Nature hasábjain közzé tett kutatásban a gerincesek – így az ember – fogainak eredetét tárta fel a Neil Shubin vezette kutatócsoport. (Shubin igen jó nevű ismeretterjesztő, evolúcióbiológus-paleontológus, akinek A belső hal című rendkívül érdekes könyve magyarul is megjelent.) A kutatásról a Chicagói Egyetem  számolt be.

A fogaink érzékenységét számtalan dolog bizonyítja, rágás közben az étel hőmérséklete, állaga mind a fogainkon keresztül érkező információt jelent. No de honnan ez az érzékenység? Úgy tűnik eredetileg egészen más céllal jött létre e képességünk. Az ősi tengerek átlátszatlan vizében élő páncélos állatok voltak az elsők, amelyek fogakkal rendelkeztek, ezekre nagy szükségük is volt a ragadozókkal teli, könyörtelen környezetben – ám az ő testüknek még egészen más részén nőttek fogak.

Yara Haridy, a kutatás vezetője eredetileg a legkorábbi gerinces állatra volt kíváncsi, amikor a kutatásába belekezdett. E munkához múzeumokból és más gyűjteményekből kért olyan kövületeket, amelyek a valószínűsített korokból maradtak ránk, s ezeket CT-vel vizsgálta.

A nagy felbontású felvételeken aztán olyan jellemzőket keresett, amelyek kimondottan a gerincesekre utalnak. Azonban a vizsgálatok során különös dolgokra lett figyelmes. Úgy találta, hogy az egyes állatok kültakarójának kitüremkedéseit dentin tölti ki.

A dentin a fogaink középső, legnagyobb részét kitevő állománya, amelynek érzületeket közvetítő szerepe van.

A kambriumban (540-485 millió éve) élt, az eddigi feltételezések szerint egy igen korai gerincesnek, páncélos halnak tartott állat, az Anatolepis heintzi maradványait igen nagy felbontású szinkrotron tomográfia segítségével vizsgálta meg Haridy.

Az állat páncélján lévő kitüremkedésekről azonban azt állapította meg, hogy azok a mai ízeltlábúakra jellemző érzőszőrök voltak, vagyis az állat nem lehetett hal, nem lehetett gerinces. Ezek az érzékelők rendkívüli módon hasonlítottak egyes mai ízeltlábúak, például rákok testén lévő érzékelőkre.

A szintén megvizsgált, az ordovíciumban élt (kb. 465 millió éves) Eriptychius nevű állat már valódi gerinces volt, amelynek a külső páncélján szintén voltak kitüremkedések, ezekben pedig sikerült kimutatni a dentin, illetve az idegek jelenlétét. Úgy tűnik, az ízeltlábúakban és a gerincesekben külön-külön fejlődött ki ugyanarra a célra a kétféle érzékelő szerv, a konvergens evolúció révén.

Ma élő halak (cápa, harcsa) bőrén elhelyezkedő fogszerű kinövéseket is részletesen megvizsgáltak, beleértve az egyes állatok embrionális fejlődését is. Ezek a vizsgálatok igazolták, hogy a bőrük kinövései beidegzettek, így nem véletlen, hogy dentin tölti ki őket: e szervek érzékelésre szolgálnak. Ugyanezt a célt szolgálhatták az ősi halak páncélján lévő kitüremkedések is.

A fogakban olyan csatornák vannak, amelyek a dentint a fogbélben lévő idegekkel összekötik, így ha valamilyen inger éri a dentint, az e csatornákon át jut el az idegekig. Eredetileg a dentin csatornái a páncélos halak környezetének megismerését szolgálták.

Magyarul, a fogaink nem rágásra jöttek létre, hanem érzékszervként szolgáltak, amelyekkel a hal a környezetéről gyűjtött információkat. A legkorábbi gerincest ugyan nem sikerült megtalálni, helyette valami egészen izgalmas dolgot fedezhettek fel a szakemberek.