Vedci odhalili, prečo ťa bolia zuby, keď ješ horúce či studené. Dôvod sa spája so 460 miliónov rokov starým faktom

Zahryzneš sa do zmrzliny a prebehne ti mráz po chrbte. Vypiješ horúcu kávu a pocítiš nepríjemnú bolesť. Táto citlivosť tvojich zubov nie je náhoda. Vedci odhalili fascinujúce tajomstvo: tvoje zuby cítia preto, lebo sa vyvinuli zo senzorického „brnenia“ prastarých rýb. Tieto pradávne tvory žili pred viac ako 460 miliónmi rokov.

Nový výskum v prestížnom časopise Nature mení chápanie evolúcie zubov. Dentín – tvrdá vrstva pod zubnou sklovinou – nevznikol ako ochranná látka. Vedci zistili, že slúžil ako sofistikovaný senzorický systém. Tvoje zuby fungujú ako evolučné „detektory“, ktoré si zachovali schopnosť vnímať prostredie. Informuje o tom Live Science.

Záhadný fosílny fragment mätie vedcov

Príbeh začína kontroverzným fosílnym fragmentom „Anatolepis heintzi“. Tento záhadný organizmus zo starého kambria považovali vedci už desaťročia za najstaršieho známeho stavovca s dentínom. Fosília obsahovala mikroskopické štruktúry. Vyzerali presne ako tie v dentíne tvojich zubov.

Paleontológovia nadšene uvítali tento objav. Znamenalo to, že naši najstarší predkovia už pred 540 miliónmi rokov mali pokročilé mineralizované tkanivá. „Anatolepis heintzi“ obsahoval všetko, čo očakávame od pradávneho stavovca. Vedci uňho objavili lamelárnu bazálnu vrstvu. Dokonca objavili niečo, čo vyzeralo ako zubná dreň.

Niektorí odborníci však pochybovali. Morfológia „Anatolepis“ mala črty pripomínajúce skôr článkonožce než stavovcov. Vtedajšie technológie nedokázali poskytnúť dostatočne presné údaje. Definitívne rozhodnutie muselo počkať.

Revolúcia vďaka moderným technológiám

Aktuálne však tím vedcov z Chicagskej univerzity použil revolučný prístup. Nasadili najmodernejšie synchrotrónové tomografické skenovanie. Táto technológia vie nahliadnuť do fosílií s nevídanou presnosťou. Vedci porovnali Anatolepis so vzorkami z 35 rôznych druhov súčasných aj vyhynutých organizmov. Dostali šokujúci výsledok.

Zistili, že tubulárny dentín vôbec nie je tubulárny dentín. Objavili komplexné senzorické štruktúry typické pre článkonožce. Konkrétne pre skupinu zvanú aglaspidy. Tento tubulárny dentín má charakteristickú „trubka-v-trubke“ morfológiu. Mineralizovaný plášť obklopuje dutú trubičku. V pravom dentíne sa to nikdy nenachádza.

Vedci našli takmer identické štruktúry u súčasných krabov, kôrovcov a škorpiónov. Porcelánový krab má na klepietkach senzory s presne takými istými trubičkami. Rozbiehajú sa radiálne z centrálnej dutiny. Fungujú ako mechanoreceptory – orgány vnímajúce dotyk a vibrácie z prostredia.

Senzorické brnenie pradávnych tvorov

Vedci preto odstránili „Anatolepis“ zo stromu stavovcov. Najstarší dôkaz stavorcovského dentínu sa posunul o 40 miliónov rokov neskôr – do stredného ordoviku. Tu prichádza najzaujímavejšie zistenie: skoré stavovce ako „Eriptychius“ mali odontódy s obrovskými dentínovými rúrkami vystavenými na povrchu.

Eriptychius nemal žiadnu sklovinu na svojich odontódoch. Dentín ostal priamo vystavený prostrediu. Tieto veľké rúrky umožňovali extrémnu citlivosť na podráždenie. V dnešných zuboch to spôsobuje bolesť. Pre pradávne stavovce však predstavovalo životne dôležitú schopnosť. Dokázali vnímať zmeny v prostredí napriek mineralizovanému brneniu.

Súčasne žijúci „Astraspis“ je už iný. Jeho odontódy pokrývala hrubá vrstva enameloidnej skloviny. Poskytuje toti lepšiu ochranu, ale na úkor senzorických schopností. Vidíme tu fascinujúcu ukážku dvoch evolučných stratégií – citlivosť verzus ochrana.

Moderné ryby stále uchovávajú staroveké dedičstvo

Vedci chceli potvrdiť svoju teóriu o senzorickom pôvode dentínu. Preskúmali odontódy súčasných rýb pomocou imunofluorescenčnej analýzy. Výsledky presvedčili. Všetky testované druhy, od žralokov po sumčeky, mali extenzívnu inerváciu okolo svojich odontódov. Tieto „vonkajšie zuby“ stále fungujú ako plnohodnotné senzory.

Pohľad z tohto evolučného uhlu odhaľuje tajomstvo citlivosti tvojich zubov. Nie je to záhada, ale logický dôsledok ich histórie. Tvoje zuby si zachovali pôvodnú funkciu senzorov z čias „senzorického brnenia“ pradávnych stavovcov.

Toto zistenie vysvetľuje množstvo nervov v zuboch. Odontoblasty – bunky produkujúce dentín – vedci stále považujú za senzorické bunky. Niektoré moderné zvieratá si zachovali špecializované senzorické zuby. Narvaly majú citlivé kly. Slepé sumce používajú citlivé odontódy.

Evolučná história našich zubov odhaľuje prekvapivú pravdu. To, čo dnes považujeme za nepríjemnú citlivosť, kedysi slúžilo ako vysoko vyvinutý systém na vnímanie prostredia. Tvoje zuby sú žijúcimi dôkazmi 460 miliónov rokov starého evolučného dedičstva. Možno si ich budeš vážiť aj napriek občasnej bolesti pri zmrzline.

Čítajte viac z kategórie: Zaujímavosti