Яка еволюція емалі зуба і в яких органах вона з'явилася спочатку? Шведські вчені з університету Уппсала спільно з колегами з китайського інституту Палеонтології і палеоантропології провели міждисциплінарний дослідження з точки зору генетики і палеонтології і прийшли до несподіваного висновку: спочатку емаль зміцнювала луску і кістки риб, і лише в процесі еволюції стала вкривати тканини зуба.
Що являє собою емаль - блискуче біле покриття, поблискує на поверхні зубів, коли ми вранці виглядаємо в дзеркало. Емаль - найтвердіша речовина в людському тілі, що складається практично повністю з фосфату кальцію, що покриває матрицю з трьох унікальних білків.
У людини, як і інших хребетних, зуби розташовані тільки в ротовій порожнині. Однак деякі види риб, наприклад акули, також мають «шкірні зубчики» - маленькі лусочки, схожі на зуби, що покривають тіло риби.
Вчені виявили в останках древніх риб, а також на прикладі виду, що живе нині - панцирної риби (Lepisosteus), захисний шар, що складається з лусочок, покритих тканиною, по структурі схожою із зубною емаллю, так званим ганоіном. Дослідник Тетяна Хаітіна з університету Уппсала вивчила геном панцирної риби, наданий дослідним інститутом Broad Institute. Вона виявила, що в геномі риб Lepisosteus є гени, що відповідають за виробництво двох або навіть усіх трьох білків, які формують матрицю емалі зубів людини. Більш того, знайшлося підтвердження факту, що експресія цих генів відбувається в лускатому шарі, і, отже, ганоін є різновидом емалі.
Проте, залишається відкритим питання - де спочатку виникла тканина емалі: в ротовій порожнині, в лускатому шарі або одночасно в двох органах? Щоб відповісти на це питання, шведські вчені Кінгмінг Ку і Пер Альберг з університету Уппсала спільно з колегою з Пекіна, доктором Мін Жу, вивчили фрагменти останків древніх риб Psarolepis і Andreolepis, вік яких налічує більше 400 мільйонів років. Вчені виявили, що лусочки і кісткові зубчики риб Psarolepis покриває емаль, проте на зубах цієї риби емаль відсутня. Дослідивши скам'янілості виду Andreolepis, вчені також виявили емаль тільки на лусці риби.
Psarolepis і Andreolepis відносяться до найдавніших кісткових риб, тому скоріш за все, відсутність зубної емалі була примітивною ознакою, ніж винятком. Мабуть, спочатку емаль з'явилася в якості захисного шару на лусці риб, так званого ганоіна, і лише з часом вона почала покривати зуби хребетних, - стверджує проф. Пер Альберг.
В даному дослідженні вперше були використані новітні дані палеонтології і генетики для проведення міждисциплінарного аналізу походження тканин. Вчені планують продовжити дослідження еволюції інших твердих тканин організму, використовуючи даний підхід.