Ученые обнаружили, что покрытый шипами нарост на лбу самцов глубоководных рыб-химер — это настоящие зубы, которые развиваются вне ротовой полости. Этот уникальный орган, не имеющий аналогов среди других позвоночных, служит для удержания самки во время спаривания.

Зубы вне рта: биологические предпосылки

Зубы — это сложные структуры, развитие которых строго регулируется генетически и обычно ограничено ротовой полостью. Однако в редких случаях, например, при патологиях развития у людей (тератомах), полноценные зубы могут формироваться в других частях тела, что указывает на наличие универсальной генетической программы, активируемой только в определённых местах.

Химеры: загадочные глубоководные родственники акул

Глубоководные хрящевые рыбы-химеры, или «призрачные акулы», являются дальними родственниками акул и скатов. У самцов этих рыб на лбу расположен булавовидный нарост — тенакилум, который они могут выдвигать из специального углубления. Этот орган покрыт острыми шипами, напоминающими зубы, однако долгое время оставалось неясным, являются ли эти шипы настоящими зубами или видоизменённой чешуёй, как у акул.

Исследование строения и происхождения тенакиллума

Для изучения феномена ученые исследовали современных химер вида Hydrolagus colliei и ископаемые останки их древнего родственника Helodus simplex, жившего около 315 миллионов лет назад. Используя гистологический анализ и компьютерную томографию, специалисты выяснили, что «лобные» зубы формируются так же, как и ротовые: из зубной пластинки, с наличием пульпы и дентина. Генетический анализ показал, что в клетках, формирующих тенакиллум, активны те же гены, что и при развитии зубов во рту.

Древние химеры и эволюция зубов

Изучение останков Helodus simplex показало, что у этого вымершего вида тенакиллум был значительно длиннее и располагался ближе к верхней челюсти. Вероятно, способность формировать зубы эволюционно «переместилась» с челюсти на новый отросток. При этом кожные зубчики на других частях тела химер, например на тазовых выростах-класперах, формируются без участия зубной пластинки и представляют собой обычную чешую, что подтверждает их разное происхождение.

Эволюционный парадокс

Интересно, что современные химеры утратили способность к смене зубов в челюстях, но сохранили её на лбу. Это первый детально подтверждённый случай развития настоящих зубов вне ротовой полости у позвоночных. Открытие демонстрирует, как в необычных условиях эволюция может использовать существующие генетические программы для создания новых органов с неожиданными функциями.