Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu restos de 439 milhões de anos de um peixe com dentes que sugerem que os ancestrais dos osteíctios modernos (peixes com nadadeiras de raios e lóbulos) e condrichthyes (tubarões e raias) se originaram muito antes do que se pensava anteriormente.
Descobertas relacionadas foram publicadas na Nature em 28 de setembro.

Um local remoto na província de Guizhou, no sul da China, contendo sequências de camadas sedimentares do distante período Siluriano (cerca de 445 a 420 milhões de anos atrás), produziu achados fósseis espetaculares, incluindo dentes isolados identificados como pertencentes a uma nova espécie (Qianodus duplicis). de vertebrados primitivos de mandíbula. Batizado com o nome antigo da moderna Guizhou, Qianodus possuía elementos dentários peculiares em forma de espiral, carregando várias gerações de dentes que foram adicionados ao longo da vida do animal.

As espirais de dentes (ou espirais) de Qianodus acabaram sendo um dos fósseis menos comuns recuperados do local. São elementos pequenos que raramente atingem 2,5 mm e, como tal, tiveram que ser estudados sob ampliação com luz visível e radiação de raios-X.

Uma característica notável dos verticilos é que eles continham um par de fileiras de dentes colocados em uma área medial elevada da base do verticilo. Esses chamados dentes decíduos mostram um aumento incremental de tamanho em direção à porção interna (lingual) do verticilo. O que torna os verticilos de Qianodus incomuns em comparação com os de outros vertebrados é o claro deslocamento entre as duas fileiras de dentes decíduos. Um arranjo semelhante de fileiras de dentes vizinhos também é visto nas dentições de alguns tubarões modernos, mas não foi identificado anteriormente nas espirais de dentes de espécies fósseis.

A descoberta indica que os conhecidos grupos de vertebrados com mandíbulas da chamada "Era dos Peixes" (420 a 460 milhões de anos atrás) já estavam estabelecidos cerca de 20 milhões de anos antes.

"Qianodus nos fornece a primeira evidência tangível de dentes e, por extensão, mandíbulas, deste período crítico inicial da evolução dos vertebrados", disse Li Qiang, da Universidade Normal de Qujing.

Ao contrário dos dentes continuamente derramados dos tubarões modernos, os pesquisadores acreditam que os espirais de dentes de Qianodus foram mantidos na boca e aumentaram de tamanho à medida que o animal crescia. Essa interpretação explica o aumento gradual dos dentes substitutos e o alargamento da base do verticilo como resposta ao aumento contínuo do tamanho da mandíbula durante o desenvolvimento.

Para os pesquisadores, a chave para reconstruir o crescimento dos verticilos foi dois espécimes em estágio inicial de formação, facilmente identificados por seus tamanhos notavelmente menores e menos dentes. Uma comparação com os mais numerosos verticilos maduros forneceu aos paleontólogos uma rara visão sobre a mecânica do desenvolvimento das dentições iniciais dos vertebrados. Essas observações sugerem que os dentes decíduos foram os primeiros a se formar, enquanto a adição dos dentes espirais laterais (acessórios) ocorreu mais tarde no desenvolvimento.

"Apesar de suas peculiaridades, os verticilos de dentes foram, de fato, relatados em muitas linhagens extintas de condrichthyes e osteichthyan", disse Plamen Andreev, principal autor do estudo. "Alguns dos primeiros condrichthyes até construíram sua dentição inteiramente a partir de espirais muito próximas."

The researchers claim that this was also the case for Qianodus. They made this conclusion after examining the small (1–2 mm long) whorls of the new species with synchrotron radiation—a CT scanning process that uses high energy X-rays from a particle accelerator.

"We were astonished to discover that the tooth rows of the whorls have a clear left or right offset, which indicates positions on opposing jaw rami," said Prof. Zhu Min from the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology of the Chinese Academy of Sciences.

These observations are supported by a phylogenetic tree that identifies Qianodus as a close relative to extinct chondrichthyan groups with whorl-based dentitions.

"Our revised timeline for the origin of the major groups of jawed vertebrates agrees with the view that their initial diversification occurred in the early Silurian," said Prof. Zhu.

The discovery of Qianodus provides tangible proof for the existence of toothed vertebrates and shark-like dentition patterning tens of millions of years earlier than previously thought. The phylogenetic analysis presented in the study identifies Qianodus as a primitive chondrichthyan, implying that jawed fish were already quite diverse in the Lower Silurian and appeared shortly after the evolution of skeletal mineralization in ancestral lineages of jawless vertebrates.

"This puts into question the current evolutionary models for the emergence of key vertebrate innovations such as teeth, jaws, and paired appendages," said Ivan Sansom, a co-author of the study from the University of Birmingham. + Explorar mais

Independent evolutionary origins of vertebrate dentitions, according to latest study