Os cientistas há muito debatem as origens dos dentes. Eles evoluíram de escamas corporais que migraram para a boca de vertebrados antigos e se adaptaram à alimentação - uma ideia conhecida como a hipótese "de fora para dentro"? Ou eles evoluíram independentemente das escamas, originando-se profundamente na cavidade oral e, finalmente, montando-se nas mandíbulas - conhecida como a hipótese "de dentro para fora"? Um novo estudo realizado por cientistas da Penn State fornece evidências para a hipótese "de fora para dentro".
De acordo com o paleontólogo de vertebrados Todd Cook, professor associado de biologia da Penn State Behrend, a equipe não pretendia contribuir para o debate sobre as origens dos dentes. Em vez disso, ele e seus colegas estavam estudando a estrutura do tecido de dentículos rostrais, que são os picos irregulares que correm ao longo dos focinhos alongados de tubarão-serra e peixe-serra e são usados ​​em forrageamento e autodefesa. Cook, que é o principal autor do estudo, que aparece na edição de setembro do Journal of Anatomy , observou que os peixes-serra pertencem ao mesmo grupo das raias e das raias e estão intimamente relacionados aos tubarões.

A equipe examinou os dentículos rostrais fossilizados de Ischyrhiza mira, uma espécie pertencente a um grupo extinto de peixes-serra que viveu em águas norte-americanas durante o período cretáceo tardio, cerca de 100 a 65 milhões de anos atrás. As amostras já haviam sido recuperadas de uma formação rochosa em Nova Jersey.

"Acredita-se que os dentículos rostrais sejam escamas modificadas por causa de sua localização no focinho alongado e têm uma morfologia externa e um padrão de desenvolvimento semelhante às escamas", disse Cook, explicando que, assim como as escamas encontradas em outras partes do corpo, para um novo dentículo rostral para se formar, um antigo deve primeiro cair e fazer um espaço disponível. "No entanto, muito pouco se sabia sobre a organização dos tecidos que compõem os dentículos rostrais, particularmente a camada mais externa dura conhecida como esmaltóide. estrutura ao esmalte das escamas do corpo, que possuem organização microcristal simples."

Para examinar a microestrutura interna dos dentículos rostrais fósseis, os pesquisadores cortaram as amostras à mão, tanto transversalmente – na largura – quanto longitudinalmente – no comprimento. Em seguida, eles usaram um microscópio eletrônico de varredura para estudar a histologia – ou anatomia microscópica – dos dentículos rostrais.

"Surpreendentemente, o esmalte do dentículo rostral de Ischyrhiza mira era tudo menos simples; era consideravelmente mais complexo do que o esmalte das escamas do corpo", disse Cook. "Na verdade, a organização geral do esmalte neste antigo peixe-serra se assemelhava à do moderno esmalte de dente de tubarão, que foi bem caracterizado."

Especificamente, ele observou que tanto os dentículos rostrais de Ischyrhiza mira quanto os dentes de tubarão modernos têm uma cobertura esmaltóide que consiste em grande parte de microcristais de fluorapatita agrupados em feixes distintos. Em direção à região externa do esmaltóide, esses feixes correm paralelos à superfície do dente e são chamados de "esmaltóide empacotado paralelo". Mais profundamente, os feixes ficam dispostos aleatoriamente, uma região conhecida como "esmalóide empacotado emaranhado". Finalmente, passando por essas camadas está o "esmalóide empacotado radial", que é composto de microcristais compactados orientados perpendicularmente à superfície do dente.

Em termos de função, Cook explicou que ter feixes de microcristais dispostos em várias orientações permite que os dentes de tubarão resistam às tensões mecânicas associadas à alimentação. Da mesma forma, ele observou:"É provável que o arranjo de microcristais agrupados do esmalte dos dentículos rostrais de Ischyrhiza mira também tenha servido como uma maneira de resistir a forças mecânicas".

No entanto, o resultado mais surpreendente e conseqüente deste estudo é que ele traz uma importante contribuição para o debate de longa data sobre a origem dos dentes, disse Cook. Especificamente, ele explicou:"Esta descoberta fornece evidências diretas que apoiam a hipótese 'de fora para dentro', pois mostra que as escamas têm a capacidade de desenvolver um esmalte complexo semelhante a um dente fora da boca. É mais parcimonioso sugerir que as escamas produziram uma microestrutura agrupada semelhante em dentes e dentículos rostrais do que concluir que ambas as estruturas evoluíram de forma independente para um esmaltóide semelhante." + Explorar mais

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