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板皮類には歯があった

我々のステキな笑顔の進化的起源

Press release issued 17 October 2012

ステキな笑顔を作るのには歯と顎の両方を使う。だが、我々の解剖学のこれらの部分の進化的起源は、粒子加速器と大昔に死んだ魚のおかげで、まさに発見されたばかりである。


板皮類Dunkleosteusの模型復元
Image by Esben Horn, 10tons; supervised by Martin Rücklin, John Long and Philippe Janvier


すべての現生有顎脊椎動物(ヒトなどの、背骨がある動物)には歯がある。しかし、最初の有顎脊椎動物には白光りする歯並びはなく、代わりにおそろしいハサミのような顎骨で獲物を捕まえていたと長らく考えられてきた。

だがブリストル大学が率いて今日Nature誌に発表された新しい研究は、これらの最初期の有顎脊椎動物も歯を有していて、歯が顎の進化と一緒に、あるいはそのすぐ後に、進化したことを示した。

ブリストル、自然史博物館、およびカーティン大学(豪)からの古生物学者たちはスイスからの物理学者たちと共同で、コンパゴピスキス(Compagopiscis)という名前の原始的な有顎魚類の顎を研究した。

この国際チームはコンパゴピスキスの化石を研究するのに、パウル・シェラー研究所(スイス)にあるスイス・ライト・ソースにて高エネルギーX線を使い、歯と骨の構造と発達を明らかにした。


板皮類Dunkleosteusのバーチャルモデルの前面観
Image by CT-scan courtesy of Phil Anderson, University of Massachusetts Amherst; Michael Ryan and Eric Snively, Cleveland Museum of Natural History; model and images Martin Rücklin, University of Bristol


筆頭著者の、ブリストル大学のマルティン・リュクリン(Martin Ruecklin)博士はこう話した。「我々は骨質の顎のすべての組織、細胞、および成長線を視覚化することができた。それによって顎と歯の発達を研究することができるようになった。そして現生脊椎動物の胚発生学との比較をして、板皮類が歯を有していたことを立証できた」

共著者の、ブリストル大学地球科学教室のフィリップ・ドナヒュー(Philip Donoghue)教授はこう話した。「これはこれらの最初の有顎脊椎動物に歯が存在する確かな証拠であり、歯の起源についての議論を解決する」

共著者の、自然史博物館からのゼリナ・ジョハンソン(Zerina Johanson)博士はこう話した。「これらのオーストラリア産の素晴らしく保存された化石は我々の進化的祖先の多くの秘密をもたらすが、我々がこの研究で使ったような非破壊技術を待って研究は控えられてきた。古生物学者と物理学者の協力がなければ、我々の進化史は岩石の中に隠されたままだっただろう」

パウル・シェラー研究所のマルコ・スタンパノニ(Marco Stampanoni)教授はこう話した。「我々は、非常に強力なX線源である、シンクロトロン放射線を使ってこの資料に非破壊3D顕微鏡検査を実施した。この技術によってそれを破壊することなく完全なデジタルモデルと非常に詳細な透視画像を得ることができた。通常、我々の手法は小さな試料に非常に高い空間解像度をもたらす。この実験では我々は、空間解像度を維持したまま著しく視野を拡大する目的で、設定と復元アルゴリズムを変えた」

University of Bristol, Press Release
The evolutionary origins of our pretty smile
Press release issued 17 October 2012

原論文
Martin Rücklin, et al.
Development of teeth and jaws in the earliest jawed vertebrates
Nature (2012) doi:10.1038/nature11555, Published online 17 October 2012
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