細胞信號傳導中心(黃色)在發(fā)育中的小鼠的臼齒中發(fā)生遷移以產(chǎn)生數(shù)排均一的牙尖,而在野鼠中則保持鋸齒狀的形式,。
古生物學家在挖出化石之后,,會通過比較骨骼和牙齒的形狀,努力找出滅絕的動物之間的相互關系。但是這些形狀的意義又有多大呢,?現(xiàn)在生物學家們已經(jīng)比較了臼齒在兩種現(xiàn)代嚙齒類動物中生長的方式,。根據(jù)發(fā)表在Proceedingsof the Na tional Academy of Sciences上的研究結(jié)果,在早期發(fā)育過程中出現(xiàn)的相對小的不同可以容易地改變牙齒的形狀——從而警告古生物學家們某些牙齒化石的相同形狀可能只是巧合,。許多活著的和已經(jīng)成為化石的哺乳動物的臼齒具有特殊的突起名為牙堅,。最近生物學家們已經(jīng)開始了解這些牙尖如何在正在發(fā)育的牙齒的芽中成型的。
芬蘭Helsinki大學的進化生物學家,,Jukka Jernvall和其他人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)牙尖產(chǎn)生于名為琺瑯結(jié)的生長刺激細胞簇,。
至今被研究的所有哺乳動物都有這種結(jié)。那么是什么使得一個物種的臼齒與其它物種的不同呢,?
為了找出原因Jernvall和他的同事們比較了小鼠和野鼠的牙齒,。研究者們研究了琺瑯結(jié)中四個激活基因的表達形式。他們發(fā)現(xiàn)在牙尖開始出現(xiàn)之前小鼠琺瑯結(jié)的位置發(fā)生遷移,。這解釋了為什么小鼠最終形成一個圓形的牙尖,而古代嚙齒類動物的牙尖卻是鋸齒形的,。同時在野鼠中牙尖比小鼠的牙尖延伸得更快,。這導致在野鼠中出現(xiàn)比小鼠和古代嚙齒類動物更多排的牙尖,盡管牙尖仍然是鋸齒狀的,。Jernv all 說,,因為僅僅兩個相對簡單的發(fā)育差異就可以形成這兩種完全不同的牙尖形狀,某些牙齒的特征在找出化石的相關性方面可能是不可靠的,。
古生物學家對于從發(fā)育生物學家那學到的這一點表示興奮,。倫敦Queen Mary &Westfield College 的古生物學家David Polly 說:“這篇文章真正重要的是這是一項比較發(fā)育學的研究。”他認為在發(fā)育中的不同將是研究牙齒化石的進化意義的重要信息,。