Kogo zęby bolą, niech się skarży rybom

Wiele wodnych zwierząt ma ciało pokryte zwapniałymi płytkami – łuskami lub zwartą skorupą. Dotyczy to większości skorupiaków czy staroraków (bliżej spokrewnionych z pajęczakami) oraz ryb. Te ostatnie pod kątem pokrycia ciała dość znacznie się między sobą różnią – chrzęstnoszkieletowe mają łuski zbudowane głównie z zębiny, podczas gdy kostnoszkieletowe z kości. U paleozoicznych czy mezozoicznych ryb modele łusek były bardziej zróżnicowane, czego pewnym przykładem są specyficzne łuski współczesnych jesiotrów czy latimerii.

Wśród przodków współczesnych linii ryb o rozmaitych łuskach, były te nie bez powodu nazywane pancernymi. Ich rozkwit nastąpił w dewonie. W tym samym okresie, choć już od kambru, występowały inne opancerzone rybokształtne zwierzęta należące do bezszczękowców. Ich dzisiejsi przedstawiciele to minogi i śluzice. Nie mają łusek, a część ichtiologów odmawia im miana ryb. Paleontolodzy mają z tym mniejszy problem.

Należał do nich Eriptychius, którego ciało pokrywały swoiste łuski zawierające zębinę, od których zapewne pochodzą współczesne łuski ryb chrzęstnoszkieletowych. Wśród nich znajduje się skamieniałość o nieznanej przynależności określana jako Anatolepis. Naukowcom przez trzydzieści lat wydawało się, że może to być najstarsza znana skamieniałość łuski bardzo wczesnych, jeszcze kambryjskich, praryb.

Przeskanowała ją Yara Haridy z University of Chicago. I odkryła, że choć strukturalnie przypomina zębinowe łuski, tak naprawdę raczej jest płytką stawonoga zawierającą charakterystyczne dla nich sensille. Nie udało się jej zatem potwierdzić odkrycia najstarszej ryby na świecie, za to wpadła na nowy trop.

Sensille to rozmaite struktury czuciowe stawonogów, np. umieszczone w czułkach lub włoskach czuciowych. Zawierają zakończenia nerwowe czułe na sygnały chemiczne lub mechaniczne (np. dotyk lub ból). Czasem termin ten rozszerza się na wszelkie organy zmysłów bezkręgowców, łącznie z prostymi oczami. W tym przypadku chodzi o guzki czy pory pancerza, które można znaleźć u krabów czy skrzypłoczy, których ucisk przenoszony jest przez układ mikrorurek do zakończeń nerwowych. Dla zwierząt żyjących w wodzie, środowisku o większej gęstości i lepkości niż powietrze, wyczuwanie zmian jej ciśnienia jest ważną informacją zmysłową. Współczesne ryby i bezszczękowce wykorzystują w tym celu linię naboczną – zestaw receptorów położonych na skórze. W przypadku pancerza konieczne jest jednak posiadanie specjalnych struktur, które mogą przekazać w jego głąb sygnał dotykowy.

Najwyraźniej pierwotne struktury zbudowane ze szkliwa i zębiny oraz silnie unerwione były „sensillami” przodków ryb. Prawdopodobnie kambryjskie i późniejsze ryby miały na pancerzu porozrzucane wystające „ząbki czuciowe”.

Nazwanie ich ząbkami ma nie tylko sens obrazowy, tak jak nazwa wypełniającej je tkanki nieprzypadkowo nawiązuje do zębów. Anatomowie już dawno zauważyli, że o ile zęby bezszczękowców to rogowe twory niepowiązane ewolucyjnie z zębami szczękowców, do których należą prawdziwe ryby czy ludzie, o tyle te drugie są narządami homologicznymi do łusek ryb chrzęstnoszkieletowych. Czasem obrazowo mówi się, że skóra rekinów pokryta jest zębami i nie jest to do końca przenośnia. Niektóre łuski mają nie tylko wewnętrzną, ale i zewnętrzną budowę przypominającą zęby – nazywane są odontodami. Nimi właśnie są łuski Eriptychius. Wśród badaczy ewolucji kręgowców funkcjonują dwie hipotezy. Pierwsza mówi, że zęby pradawnych ryb niejako wyszły z paszczy, okrywając skórę. Druga, że przeciwnie – pradawne łuski przekształciły się w zęby. Ta była popularniejsza, a najnowsza analiza jeszcze bardziej ją uprawdopodabnia.

Jest ona również wyjaśnieniem, dlaczego zęby są tak bardzo wrażliwe na ból. W gruncie rzeczy aż taka czułość nie jest konieczna. Gdyby były tylko przekształconymi łuskami, pewnie nie byłyby aż tak unerwione. Tę cechę odziedziczyły jednak po dawnych łuskach czuciowych i co jakiś czas dają nam o tym boleśnie znać.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.