Πονάει το δόντι σας; Ίσως ευθύνεται αυτό εδώ το ψάρι

Η Yara Haridy, εξελικτική βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, αρέσκεται να ζαλίζει τους ανθρώπους λέγοντάς τους ότι οι σκελετοί μας (μαζί και τα δόντιά μας) εξελίχθηκαν μέσα στους αιώνες έχοντας ως βάση τους ένα... ψάρι χωρίς σαγόνια. «Πολλά από τα οστά μας υπάρχουν εδώ και πάνω από 500 εκατομμύρια χρόνια», λέει η Haridy για τις οστέινες δομές στο σώμα μας και συνεχίζει: «Και το να το καταλάβουν αυτό οι άνθρωποι, νομίζω ότι θα τους δώσει μία καλύτερη εκτίμηση για την εξέλιξή τους, τη Γη και το περιβάλλον».

Τώρα, η Haridy έχει μια νέα έκπληξη να μοιραστεί. Σε εργασία που η ίδια και οι συνάδελφοί της δημοσίευσαν στο περιοδικό Nature, διαπιστώνεται ότι η ευαισθησία των δοντιών μας (που τα κάνει να πονάνε και να τρίζουν όταν έρχονται αντιμέτωπα με μια παγωμένη λιχουδιά ή με τον τροχό του οδοντιάτρου) ίσως να αποδίδεται στους εξωσκελετούς ενός αρχαίου οστρακόδερμου ψαριού.

Μια αρχαία περίπτωση λανθασμένης ταυτότητας και πράγματα που δεν ξέραμε για τα δόντια μας

Ο λόγος που εμείς ή ο σκύλος και η γάτα μας ή τα πουλιά που πετούν εκεί εξώ δεν βουλιάζουμε όλοι μαζί στη σάρκα και τους μύες μας είναι επειδή αυτά τα δύο τα συγκρατεί κάτι που μοιάζει με εσωτερική... σκαλωσιά – ο λόγος για τον σκελετό μας που όλα μαζί αυτά τα είδη μας κατατάσσει στα σπονδυλωτά.

Και η Haridy ήθελε να μάθει: Πώς δημιουργήθηκε ο σκελετός μας;«Γιατί δεν είμαστε κολλώδη πλάσματα; Πριν από την ύπαρξη των οστών τι να συνέβαινε; Και τι συνέβη τελικά και έχουμε οστά; Η δημιουργία ενός νέου σκελετού είναι κάτι ολοκαίνουργιο που δεν είχε υπάρξει στην εξελικτική ιστορία, οπότε θέλω να μάθω πώς αυτά τα κύτταρα ανέπτυξαν αυτή την ικανότητα και ποιον ιστό έφτιαξαν πρώτα», γράφει χαρακτηριστικά η επιστήμονας.

Η Haridy αποφάσισε να αναζητήσει στοιχεία σε αυτό που θεωρείται το αρχαιότερο σπονδυλωτό που έχει καταγραφεί πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, κάτι που ονομάζεται Anatolepis.
«Δυστυχώς είναι ίσως το λιγότερο συναρπαστικό απολίθωμα στον κόσμο», λέει. Πρόκειται απλώς για μια σειρά από μικροσκοπικές ανώμαλες νιφάδες, «που πιστεύεται ότι είναι τα λέπια αυτού του αρχαίου πράγματος που μοιάζει με ψάρι» και που σχημάτιζαν ένα είδος πανοπλίας γύρω από το σώμα του.

Επειδή τα απομεινάρια του Anatolepis δεν είχαν απεικονιστεί λεπτομερώς στο παρελθόν, η Haridy και μια μικρή ομάδα επιστημόνων βρέθηκαν στον επιταχυντή σωματιδίων του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne για να χρησιμοποιήσουν τις ισχυρές ακτίνες Χ για να πάρουν τρισδιάστατες σαρώσεις υψηλής ανάλυσης.

«Διανυκτερεύεις σε ένα πραγματικά τρελό κτίριο γεμάτο ηλεκτρικές σκούπες», θυμάται η Haridy. «Τα πάντα είναι χρωμιωμένα - μοιάζουν σαν να έχουν βγει από τον Εξολοθρευτή».
Πίσω στο εργαστήριο, όταν η Haridy ανέλυσε τις σαρώσεις της, παρατήρησε κάτι παράξενο. «Περίμενα να δω μια πολύ απλή δομή», λέει. «Αλλά αντί γι' αυτό, είχα μπροστά μου μία εξαιρετικά περίπλοκη ανατομία, πραγματικά περίπλοκη».

Ο λόγος, όπως αποδείχθηκε, ήταν ότι ο Ανατόλεπις δεν ήταν σπονδυλωτό. Ήταν ασπόνδυλο - ένα είδος αρθρόποδου. «Σκεφτείτε το σαν πρόγονο των αραχνών και των σκορπιών», εξηγεί η βιολόγος.
Και εδώ η βιολόγος τα βρήκε ελαφρώς μπαστούνια. Είχε οικοδομήσει ολόκληρη τη μελέτη της γύρω από το Anatolepis ως το αρχαιότερο σπονδυλωτό - ενώ στην πραγματικότητα δεν ήταν καθόλου σπονδυλωτό.

«Αυτό σήμαινε ότι τα επιχειρήματα και το σχέδιό μου είχαν σχεδόν καταρρεύσει. Ήμουν συντετριμμένη», εξηγεί.

Αφήνοντας τα δόντια να μιλήσουν

Ο σύμβουλος της Haridy στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, ο παλαιοντολόγος Neil Shubin, τη βοήθησε να επαναπροσδιορίσει τη σκέψη της και να οδηγήσει το έργο σε διαφορετική κατεύθυνση, εξετάζοντας ένα εναλλακτικό ερώτημα. Η ανατομία αυτών των νιφάδων της θωράκισης των ασπόνδυλων έμοιαζε με τα δόντια των σπονδυλωτών. Γιατί συνέβαινε αυτό; Με άλλα λόγια, λέει η Haridy, «ποιο πρόβλημα λύνουν αυτά τα δύο ζώα που εμφανίζουν τόσο παρόμοιες δομές;».

Ο Shubin αναρωτήθηκε αν ίσως είχε να κάνει με την ευαισθησία. Από τη μία έχουμε το δεδομένο ότι τα ανθρώπινα δόντια είναι ευαίσθητα. Επιπλέον, η δομή που είχε βρει η Haridy στον Anatolepis (το νυν αρθρόποδο) είχε να κάνει με την αίσθηση. «Όλη αυτή η επιπλέον ανατομία», λέει, «είναι για να αισθάνεται την πίεση ή για να αισθάνεται τη χημεία του αέρα ή του νερού».

Έτσι, η Haridy στράφηκε στα αρχαία σπονδυλωτά ψάρια, των οποίων οι ανώμαλοι εξωσκελετοί κατά τους επιστήμονες μετεξελίχθηκαν σε αυτό που εμείς γνωρίζουμε ως οδοντοστοιχία μας..!

«Καθώς τα ψάρια ανέπτυξαν σαγόνι και άρχισαν να τρέφονται περισσότερο σαν αρπακτικά», λέει, «γίνεται πολύ πλεονεκτικό να έχεις μυτερά πράγματα γύρω από το στόμα σου». Κανείς όμως δεν γνώριζε αν η πανοπλία ήταν κάτι περισσότερο από αυτοάμυνα.

Όταν η Haridy σάρωσε τα απολιθωμένα εξογκώματα του ζώου, η ανατομία του έμοιαζε πολύ με αυτή του Anatolepis. «Αυτά τα πρώιμα σπονδυλωτά, ζούσαν σε βρώμικες, ρηχές θάλασσες» λέει. «Η ορατότητα πιθανώς δεν ήταν μεγάλη. Πιθανώς χρειάζονταν κάθε ίντσα αίσθησης που μπορούσαν να αποκτήσουν. Αυτό που δεν μπορούσαμε να ρωτήσουμε αυτά τα απολιθώματα ήταν: “Έϊ, αρχαία ψάρια, ήταν ευαίσθητα τα δόντια που είχατε;”».

Ο πονόδοντος, μια (πολύ) αρχαία ιστορία

Η Haridy σκέφτηκε ότι τα σύγχρονα ψάρια θα μπορούσαν να τη βοηθήσουν να απαντήσει στο ερώτημα. Έτσι, εξέτασε τα δοντιόμορφα λέπια των εμβρύων καρχαριών, σαλαχιών και γατόψαρων - και βρήκε νεύρα.
Συνδυαστικά, τα αποτελέσματα αυτά υπέδειξαν ότι η πανοπλία των αρχαίων ψαριών πιθανότατα τους επέτρεπε να αισθάνονται το νερό γύρω τους. Εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια αργότερα, τα δόντια μας - τα οποία εξελίχθηκαν από αυτή τη θωράκιση - κληρονόμησαν την ίδια ικανότητα να αισθάνονται πράγματα όπως ο πόνος και η θερμοκρασία.

«Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα λέπια ήταν χρήσιμα σε κάθε βήμα της διαδρομής», λέει η Haridy. «Και απλά άλλαξαν με την πάροδο του χρόνου. Και αυτή είναι η ιστορία της εξέλιξής μας».
Ο Joseph Keating, παλαιοβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ που δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ότι η αποκάλυψη της εξέλιξης των σκελετών μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τις ανωμαλίες που εμφανίζονται μερικές φορές στους δικούς μας σκελετούς.

«Οι αναπτυξιακοί μηχανισμοί που ελέγχουν την ανάπτυξη των οστών - ειδικά την ανάπτυξη της οροφής του κρανίου - είναι αρχαίοι και εξελίχθηκαν για πρώτη φορά σε ζώα χωρίς σαγόνια [σαν τα ψάρια] πριν από 480 εκατομμύρια χρόνια», λέει. Υπάρχουν μια χούφτα σπάνιες ασθένειες «όπου αυτοί οι αρχαίοι αναπτυξιακοί μηχανισμοί παρεκκλίνουν».

Επιπλέον, τα αποτελέσματα της νέας έρευνας εξηγούν γιατί έχουμε πονόδοντο. «Είναι γραμμένο στην εξελικτική μας ιστορία», λέει ο Keating.

Ωραία. Και τώρα που μάθαμε γιατί έχουμε πονόδοντο και ευαισθησία στα δόντια, μήπως να βρεθεί και ένας τρόπος να μας μουδιάζουν χωρίς ένεση; Τόσα βήματα έχει κάνει η επιστήμη, δεν μπορεί να γίνει και ένα άλμα για να μην πονάμε τόσο στην καρέκλα του οδοντίατρου;

ΠΗΓΗ: npr.org