science >> Wetenschap >  >> anders

Een piepklein kaakje uit Groenland werpt licht op de oorsprong van complexe tanden

Krediet:Universiteit van Uppsala

Een team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van Uppsala heeft het vroegst bekende voorbeeld van dentair bot beschreven met twee rijen knobbels op kiezen en dubbelgewortelde tanden. De nieuwe bevindingen bieden inzicht in de evolutie van zoogdiertanden, met name de ontwikkeling van dubbelgewortelde tanden. De resultaten worden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS .

De eerste zoogdieren zijn ontstaan ​​in het laatste Trias, ongeveer 205 miljoen jaar geleden. Een voorouder van zoogdieren waren de therapsiden, "zoogdierachtige reptielen", stamzoogdieren of proto-zoogdieren genoemd, die ongeveer 320-300 miljoen jaar geleden ontstond. Een uniek kenmerk van de afstamming die zoogdieren en dieren verwant aan zoogdieren (synapsiden) omvatte, was dat ze complexe occlusie ontwikkelden. Nauwe voorouders van zoogdieren, zoogdiervormen genoemd, ontwikkelde rijen knobbels op kiesachtige tanden aangepast voor meer allesetende voeding. De oorsprong van dit multicusped patroon en dubbelgewortelde tand is tot nu toe onduidelijk gebleven.

Een team van wetenschappers onder leiding van Grzegorz Niedźwiedzki van de Universiteit van Uppsala heeft de kaakanatomie en tandstructuur onderzocht van een recent beschreven nieuwe zoogdiersoort genaamd Kalaallitkigun jenkinsi. Het werd ontdekt aan de oostkust van Groenland en was een heel klein, spitsmuisachtig dier, waarschijnlijk bedekt met bont. Het zou zo groot zijn geweest als een grote muis en leefde tijdens het Late Trias, ongeveer 215 miljoen jaar geleden.

"Ik wist dat het belangrijk was vanaf het moment dat ik dit 20 mm-exemplaar van de grond nam, " zegt Niedźwiedzki, onderzoeker aan de Universiteit van Uppsala en de corresponderende auteur van de publicatie.

Kalaallitkigun jenkinsi vertoont de vroegst bekende dentary met twee rijen knobbels op kiezen en dubbelgewortelde tanden. De anatomische kenmerken plaatsen Kalaallitkigun jenkinsi als tussenpersoon tussen de zoogdieren en de insectenetende morganucodontans, een ander type zoogdiervorm.

De onderzoekers denken dat de structurele veranderingen in het gebit verband houden met veranderde voedingsgewoonten. In deze casus, de dieren schakelden over op een meer omnivoor/herbivoor dieet en de tandkroon zette lateraal uit. Bredere tanden met "bassins" op het bovenoppervlak zijn beter voor het malen van voedsel. Deze ontwikkeling dwong ook veranderingen in de structuur van de basis van de tand.

De biomechanische analyse die in het kader van het onderzoek werd uitgevoerd, toonde aan dat tanden met meerdere wortels beter bestand zijn tegen mechanische spanningen, inclusief die van boven- en ondertandcontact tijdens het bijten, vergeleken met enkelwortelige tanden. menselijke tanden, bijvoorbeeld, deze eigenschap hebben. De resultaten suggereren dat de ontwikkeling van molaarachtige tanden met complexe kronen zich mogelijk heeft ontwikkeld samen met biomechanisch geoptimaliseerde dubbele wortels.

"De vroege evolutie van zoogdieren is een bijzonder interessant onderwerp in evolutionaire studies. Deze kleine kaak uit Groenland laat ons zien hoe complexe zoogdiertanden ontstonden en waarom ze verschenen, " zegt Niedźwiedzki.

"Onze ontdekking van de oudste voorouder van zoogdieren met dubbelgewortelde kiezen laat zien hoe belangrijk de rol van tanden was bij het ontstaan ​​van zoogdieren. Ik kwam op het idee om naar de biomechanica te kijken en de samenwerking met de ingenieurs bleek geweldig, " zegt Tomasz Sulej, onderzoeker aan de Poolse Academie van Wetenschappen, eerste auteur van de publicatie.

"Het lijkt erop dat de fossielen van nabije voorouders van zoogdieren moeten worden gezocht in nog oudere rotsen, ' zegt Sulej.