Исследователи из Флоридского музея естественной истории (США) проанализировали компьютерную томографию почти каждого живущего рода амфибий, чтобы выявить, что лягушки теряли зубы более 20 раз за время своей эволюции – чаще, чем любая другая группа позвоночных, сообщает пресс-служба Флоридского музея. Некоторые виды лягушек могут даже заново развить зубы после того, как потеряли их миллионы лет назад. Выводы ученых были представлены в журнале eLife.
Исследователи также обнаружили прямую связь между отсутствием зубов и рационом питания лягушек: зубов нет у тех видов, которые питаются мелкими насекомыми, такими как муравьи и термиты. А анализ родственников лягушек – саламандр и червеобразных – показал, что у этих групп сохранились зубы на верхней и нижней челюстях на протяжении всей их эволюционной истории.
Зубы впервые появились у животных более 400 миллионов лет назад, быстро предоставив конкурентное преимущество тем, у кого они были, и привели к разнообразию акул, костистых рыб и, в конечном итоге, позвоночных животных, впервые вышедших на сушу.
На протяжении всей своей долгой истории зубы были важным компонентом эволюции позвоночных, но некоторые группы одинаково хорошо обходились без них. Птицы потеряли зубы около 100 миллионов лет назад с появлением клюва, а у самого большого из известных позвоночных – синего кита – и самого маленького – лягушки из Новой Гвинеи – совсем нет зубов.
Однако немногие исследователи сосредоточились на изучении лягушачьих зубов по той простой причине, что они невероятно малы. Если открыть пасть лягушке, скорее всего, мы не увидим зубов, даже если они есть, потому что они обычно меньше миллиметра в длину, отмечают авторы работы. Однако попытки ученые не оставили. Так, например, в своем исследовании взаимоотношений между видами лягушек палеонтолог XIX века Эдвард Коуп объединил всех беззубых лягушек в одну группу, которую назвал Bufoniformia.
С тех пор исследователи, использующие современные генетические методы, показали, что виды Bufoniformia на самом деле не имеют близкого родства, предполагая, что потеря зубов происходила более одного раза в эволюции лягушки.
Недавнее исследование дополняет этот вывод новыми данными. Исследователи изучили трехмерные модели лягушек, полученные в результате сканирования в рамках проекта oVert, которые отображают различные особенности организма, включая кости, сосудистую сеть, внутренние органы, мышечную ткань и зубы. Так ученые установили, что лягушки «теряли свои зубы» более 20 раз.
Вс еще остается много вопросов о биологии зубов лягушек, в том числе о том, как включаются и выключаются гены, регулирующие образование зубов. Также неясно, действительно ли зубчатые структуры лягушек, которые восстановили эти черты, являются настоящими зубами. Чтобы определить это, ученым нужно будет более глубоко изучить эти структуры, проверяя их на наличие эмали и других ключевых определяющих особенностей.
[Фото: DANIEL PALUH/FLORIDA MUSEUM OF NATURAL HISTORY]
