Los científicos han debatido durante mucho tiempo el origen de los dientes. ¿Evolucionaron a partir de escamas corporales que migraron a la boca de los vertebrados antiguos y se adaptaron para comer, una idea conocida como la hipótesis de "afuera hacia adentro"? ¿O evolucionaron independientemente de las escamas, originándose en lo profundo de la cavidad oral y finalmente subiendo a las mandíbulas, lo que se conoce como la hipótesis "de adentro hacia afuera"? Un nuevo estudio realizado por científicos de Penn State proporciona evidencia para la hipótesis de "afuera hacia adentro".

Según el paleontólogo de vertebrados Todd Cook, profesor asociado de biología de Penn State Behrend, el equipo no se propuso contribuir al debate sobre los orígenes de los dientes. En cambio, él y sus colegas estaban estudiando la estructura del tejido de los dentículos rostrales, que son las puntas dentadas que corren a lo largo de los hocicos alargados de los tiburones sierra y los peces sierra y se utilizan para buscar alimento y en defensa propia. Cook, quien es el autor principal del estudio, que aparece en la edición de septiembre de Journal of Anatomy , señaló que los peces sierra pertenecen al mismo grupo que las rayas y las rayas y están estrechamente relacionados con los tiburones.

El equipo examinó los dentículos rostrales fosilizados de Ischyrhiza mira, una especie perteneciente a un grupo extinto de peces sierra que vivió en aguas de América del Norte durante el período Cretácico tardío, hace entre 100 y 65 millones de años. Las muestras se habían recuperado previamente de una formación rocosa en Nueva Jersey.

"Se cree que los dentículos rostrales son escamas modificadas debido a su ubicación en el hocico alargado y tienen una morfología externa y un patrón de desarrollo similar a las escamas", dijo Cook, explicando que, al igual que con las escamas que se encuentran en otras partes del cuerpo, para un Para que se forme un nuevo dentículo rostral, primero se debe caer uno viejo y dejar un espacio disponible. "Sin embargo, se sabía muy poco sobre la organización de los tejidos que forman los dentículos rostrales, particularmente la capa más externa y dura conocida como esmaltoide. Dado que los dentículos rostrales son probablemente escamas corporales especializadas, planteamos la hipótesis de que el esmaltoide de los dentículos rostrales exhibiría un aspecto similar. estructura al esmalteide de las escamas corporales, que tienen una organización de microcristales simple".

Para examinar la microestructura interna de los dentículos rostrales fósiles, los investigadores seccionaron a mano las muestras, tanto transversalmente, a lo ancho, como longitudinalmente, a lo largo. A continuación, utilizaron un microscopio electrónico de barrido para estudiar la histología, o anatomía microscópica, de los dentículos rostrales.

"Sorprendentemente, el dentículo rostral esmaltado de Ischyrhiza mira era cualquier cosa menos simple; era considerablemente más complejo que el esmaltado de las escamas del cuerpo", dijo Cook. "De hecho, la organización general del esmalteide en este antiguo pez sierra se asemejaba al del esmalteide de dientes de tiburón moderno, que ha sido bien caracterizado".

Específicamente, señaló que tanto los dentículos rostrales de Ischyrhiza mira como los dientes de tiburón modernos tienen una cubierta de esmalte que consiste principalmente en microcristales de fluorapatita empaquetados en paquetes distintos. Hacia la región exterior del esmalteide, estos haces discurren paralelos a la superficie del diente y se denominan "esmaltoide de haz paralelo". Más profundo, los paquetes se organizan al azar, una región conocida como "esmaltoide de paquetes enredados". Finalmente, pasando a través de estas capas se encuentra el "esmaltoide en haz radial", que se compone de microcristales empaquetados orientados perpendicularmente a la superficie del diente.

En términos de función, Cook explicó que tener paquetes de microcristales dispuestos en varias orientaciones permite que los dientes de tiburón resistan las tensiones mecánicas asociadas con la alimentación. De manera similar, señaló:"Es probable que la disposición de microcristales agrupados del esmalteide de los dentículos rostrales de Ischyrhiza mira también sirviera como una forma de resistir las fuerzas mecánicas".

Sin embargo, el resultado más sorprendente y consecuente de este estudio es que hace una contribución importante al debate de larga data sobre el origen de los dientes, dijo Cook. Específicamente, explicó:"Este hallazgo brinda evidencia directa que respalda la hipótesis de 'afuera hacia adentro', ya que muestra que las escamas tienen la capacidad de desarrollar un esmalteide complejo similar a un diente fuera de la boca. Es más parco sugerir que las escamas produjeron una microestructura agrupada similar en dientes y dentículos rostrales que concluir que ambas estructuras desarrollaron un esmalteide similar de forma independiente". + Explora más

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