新研究揭示了牙釉质的起源

根据本周发表在“自然”杂志上的一项新研究，牙釉质在皮肤中进化并在很久之后定植于牙齿。

牙釉质是人体产生的最硬物质，几乎完全由沉积在三种独特釉质基质蛋白质基质上的矿物磷灰石(磷酸钙)组成。

像其他陆地脊椎动物一样，人类只有口腔中的牙齿，但某些鱼类如鲨鱼也在身体的外表面上具有微小的牙齿状鳞片(真皮细齿)。

在许多化石骨鱼和一些古老的生物，如斑点雀(Lepisosteus oculatus)，鳞片上覆盖着一种叫做ganoine的珐琅质组织。

来自瑞典乌普萨拉大学和中国脊椎动物古生物学和古人类学研究所的一组科学家研究了斑点雀的基因组，发现它包含了我们三种釉质基质蛋白中的两种的基因：第一种是从光线中识别出来的。有鳍的骨鱼。

此外，这些基因在皮肤中表达，强烈暗示甘氨酸是一种珐琅质。

但珐琅质起源于哪里 - 口腔内，皮肤上，或两者兼而有之?

这个问题的答案是两条史前鱼类 -来自中国泥盆纪的Psarolepisromeri和来自瑞典志留纪的Andreolepis。

在Psarolepis romeri中，鳞片和面部的牙齿被珐琅覆盖，但牙齿上没有牙釉质;在Andreolepis只有鳞片带有珐琅质。

“我们证明了Psarolepis romeri，一种来自早泥盆世时期的硬骨鱼，它将鳞片上的牙釉质覆盖的皮肤牙龈和牙齿的牙齿与颅骨结合在一起，并且Lepisosteus oculatus具有在皮肤中表达的enam和ambn基因，可能科学家在“自然”杂志上写道。

“化石证据进一步得到了志留纪骨鱼Andreolepis的支持，这种鱼具有珐琅覆盖的鳞片，但牙齿和牙齿上的牙齿和牙齿由裸露的牙本质制成，表明这种组织起源于真皮骨骼，可能在鳞片上。”

该研究的资深作者乌普萨拉大学的Per Ahlberg教授解释说：“Psarolepisromeri和Andreolepis是最早的骨鱼之一，因此我们认为他们缺乏牙釉质是原始的，而不是专业化。”

“看起来珐琅质起源于皮肤，我们称之为ganoine，而且只会在稍后的时候将牙齿定植。”

该研究首次将新的古生物学和基因组数据结合在一起，以探索组织进化。

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