Fósseis de peixes revelam origens de desenvolvimento dos dentes

Descoberta foi feita em fósseis do peixe ósseo Lophosteus, que viveu há mais 420 milhões de anos

Parte de mandíbula fóssil de peixe ósseo Lophosteus, de 422 milhões de anos, visualizada com uma técnica de raios X de alta resolução. À direita, a superfície da mandíbula é mostrada em cinza. No meio, os dentes expostos são destacados em ouro e odontoides dérmicos em tons de roxo, rosa e vermelho. À esquerda, o próprio osso torna-se transparente, revelando vasos sanguíneos internos e cavidades pulpares, mostradas em azul e verde, assim como os dentes embutidos e os odontoides dérmicos. Crédito: Chen et al. (CC BY 4.0)

Dentes e estruturas duras denominadas odontoides dérmicos estão evolutivamente relacionados, surgindo do mesmo sistema de desenvolvimento. A descoberta foi publicada na revista “eLife”.

As novidades reveladas em fósseis de peixes antigos contradizem as afirmações estabelecidas sobre a diferença entre as duas estruturas baseadas em tubarões modernos e fornecem novos conhecimentos sobre as origens e o desenvolvimento dos dentes.

Odontoides são estruturas duras feitas de dentina, a principal substância do marfim. Elas são encontradas na superfície externa de animais com coluna vertebral (vertebrados). Os dentes são um exemplo de odontoides, mas alguns animais também os apresentam na pele, como as “escamas” semelhantes a dentes de tubarões. Estes são conhecidos como odontoides dérmicos.

Registro fóssil

“Acredita-se que os dentes e os odontoides dérmicos tenham evoluído separadamente porque parecem se desenvolver de maneiras diferentes”, diz o autor principal Donglei Chen, pesquisador do Departamento de Biologia Organismal da Universidade de Uppsala (Suécia). “No entanto, a maior parte do que sabemos se limita aos tubarões modernos, nos quais a diferença entre essas estruturas se tornou muito distinta. Para entender a relação entre as duas mais claramente, precisamos nos voltar para o registro fóssil.”

A equipe examinou os fósseis de um dos primeiros peixes ósseos, chamado Lophosteus, que viveu há mais de 400 milhões de anos. Eles o escolheram porque esse peixe representa um estágio inicial da evolução dentária, aproximando-os do tempo em que os dentes e os odontoides dérmicos poderiam ter se separado, na esperança de que qualquer semelhança de desenvolvimento entre os dois fosse mais óbvia.

Os pesquisadores usaram imagens de raios X de alta resolução para observar a estrutura tridimensional dos odontoides em Lophosteus em diferentes estágios de desenvolvimento. Eles descobriram que a aparência dos odontoides era semelhante nos primeiros estágios de desenvolvimento, mas mudaria dependendo de se eles cresciam na boca ou no rosto. Isso sugere que havia diferentes sinais químicos em cada área direcionando seu desenvolvimento. Nos estágios posteriores, alguns odontoides dérmicos se movem do rosto para a boca e começam a se parecer com dentes.

Mesmo sistema

Essas descobertas sugerem que ambos os tipos de odontoides conseguem responder aos mesmos sinais que controlam o desenvolvimento um do outro e são feitos pelo mesmo sistema de desenvolvimento – e não sistemas separados, como se pensava anteriormente.

“Além de lançarem luz sobre a evolução inicial de nossos próprios dentes, nossos resultados apontam para uma relação de evolução-desenvolvimento anteriormente não reconhecida entre os dentes e os odontoides dérmicos”, diz o autor sênior dr. Per Ahlberg, professor do Departamento de Biologia Organismal da Universidade de Uppsala. “Isso tem implicações potenciais para a compreensão da sinalização que ocorre durante o desenvolvimento e pode inspirar novas linhas de pesquisa de desenvolvimento em outros organismos.”

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