Antigo peixe-serra ajuda a iluminar as origens escamosas dos nossos dentes

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Você provavelmente não se considera uma criatura escamosa, mas as estruturas endurecidas atrás de seus lábios podem dizer o contrário. Uma nova análise de um dos animais mais estranhos do mundo – o peixe-serra – apóia a ideia de que os dentes apareceram pela primeira vez quando as escamas do corpo dos peixes antigos migraram para suas bocas há cerca de 400 milhões de anos.

Os primeiros dentes ofereceram aos peixes com mandíbula um grande impulso evolutivo. “Se você está se alimentando, a menos que esteja sugando coisas realmente pequenas do tipo plâncton, definitivamente há vantagens em poder agarrar objetos na boca”, diz Per Ahlberg, paleontólogo da Universidade de Uppsala, na Suécia, que não estava envolvido no novo estudo. Morder foi um grande avanço; mastigar, observa Ahlberg, veio mais tarde. E todos os animais com dentes que vivem agora – de trutas a humanos e crocodilos – parecem ter descendido de um único grupo de peixes com mandíbulas, diz a paleontóloga Yara Haridy, da Universidade de Chicago, que também não participou da pesquisa.

Mas os cientistas têm ideias conflitantes sobre a origem dos primeiros dentes. Escamas duras e protetoras do corpo, feitas de tecido mineralizado, como dentina ou esmalte, podem ter migrado para a boca – uma hipótese conhecida como outside-in. Ou os dentes poderiam ter se desenvolvido internamente, a partir do mesmo tecido das brânquias, uma hipótese conhecida como de dentro para fora. O novo estudo do peixe-serra, publicado no Jornal de Anatomiaoferece novas evidências a favor de uma origem externa.

Os autores do estudo reuniram fósseis da espécie extinta de peixe-serra Ischyriza mira, que viveu há cerca de 70 milhões de anos. Eles analisaram os dentículos rostrais dos fósseis, as pontas que se projetam dos lados do focinho de um peixe-serra para ajudar na busca de comida e autodefesa. Os dentículos rostrais parecem dentes, mas na verdade são escamas corporais especializadas.

Ao contrário de estudos anteriores de peixes-serra extintos e atuais, este sondou a estrutura interna da camada externa dura das escamas, chamada de esmalte. “É basicamente a forma primitiva de [tooth] esmalte”, diz Haridy.

Quando os pesquisadores rasparam as camadas externas dessas escamas com lixa e ácido e as observaram sob um microscópio eletrônico de varredura, ficaram surpresos com o nível de complexidade que encontraram. Os cientistas esperavam uma estrutura homogênea como a de muitas outras escalas corporais, diz o paleontólogo da Universidade Estadual da Pensilvânia, Todd Cook, principal autor do novo estudo. Mas, em vez disso, eles viram regiões distintas de microcristais que resistem ao estresse mecânico. “Na verdade, a organização geral do esmalte se assemelhava à dos dentes de tubarão modernos”, diz Cook.

Embora os dentículos rostrais não tenham se tornado dentes – os ancestrais do peixe-serra já tinham dentes – essa descoberta indica que escamas como as da superfície corporal de um peixe têm a capacidade de desenvolver uma estrutura interna semelhante a um dente, e poderiam ter feito isso pelo menos uma vez antes. Cook diz que é menos provável que uma estrutura semelhante tenha se desenvolvido independentemente do tecido interno da garganta, muito diferente.

“Essa descoberta apóia a ideia de fora para dentro”, diz Ann Huysseune, bióloga do desenvolvimento evolutivo da Universidade de Ghent, na Bélgica, que não participou do estudo. “Mas não estou surpreso – é um dos muitos argumentos a favor.”

Ahlberg observa que o tecido do corpo externo formador de escamas de um animal encontra seu tecido interno em algum lugar ao redor da boca. Mas o limite exato entre os dois é difícil de determinar em peixes antigos – e a localização desse limite é a chave para entender qual tipo de tecido gerou os primeiros dentes. Os fósseis não preservam a maioria dos tecidos moles, então os pesquisadores só podem fazer inferências sobre as propriedades desses tecidos ou examinar os equivalentes atuais. Por exemplo, Huysseune estuda a boca do peixe-zebra moderno para entender melhor a formação e a origem dos dentes.

Para Ahlberg, está claro que o tecido externo pode produzir escamas complexas semelhantes a dentes. O estudo do peixe-serra é um exemplo vívido desse mecanismo em ação. Mas pode o tecido interno da garganta, ou tecido misto interno-externo perto da boca, fazer o mesmo? Isso ainda é incerto, diz Ahlberg.

Os defensores da hipótese de dentro para fora dizem que a resposta é sim. Por um tempo, diz Haridy, o principal ponto de evidência do grupo foi um conjunto de criaturas parecidas com enguias que aparentemente desenvolveram estruturas mineralizadas semelhantes a dentes na garganta e na boca – mas em nenhum outro lugar do corpo. Vários artigos publicados nas décadas de 1990 e 2000 usaram essas enguias como a pedra angular da ideia de dentro para fora, mas pesquisas posteriores sugeriram que as estruturas eram exclusivas da linhagem e não estavam relacionadas aos dentes dos vertebrados. Por enquanto, os cientistas continuam a caçar análogos modernos e exemplos fossilizados de protodentes primitivos.

Determinar a origem dos dentes provavelmente não melhorará imediatamente nossas vidas de maneira tangível, diz Ahlberg – embora ele mencione um cenário hipotético de um futuro distante no qual os humanos aprenderão a regenerar dentes continuamente da mesma forma que a maioria dos não mamíferos. “Mas acho que é inerentemente interessante entender como nosso corpo surgiu”, diz ele. “É uma coisa peculiar que habitamos e tem evidências de uma história muito longa e estranha.”



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