Тайная жизнь зубов: модели эволюционной биологии развития (Evo-Devo) зубов

Международная команда исследователей обнаружила, что простое правило эмбрионального развития, известное как «каскад паттернов» (patterning cascade), достаточно, чтобы объяснить огромное разнообразие в строении коронок моляров за последние 15 миллионов лет эволюции человекообразных обезьян и человека. Исследование опубликовано в Science Advances.

Это открытие важно, потому что строение жевательной поверхности моляров (бугры, гребни, борозды) долгое время использовалось для идентификации новых видов ископаемых гоминин и реконструкции их родственных связей. Новые данные показывают, что сложные изменения в морфологии зубов могли происходить не через крупные эволюционные скачки, а благодаря небольшим корректировкам в одном базовом механизме развития.

«Мы обнаружили, что простые настройки и изменения этого одного правила развития могут объяснить большинство основных сдвигов в эволюции моляров в ходе происхождения гоминин», — говорит ведущий автор исследования Алехандра Ортис. Используя микро-КТ и цифровую визуализацию сотен ископаемых и современных зубов, учёные создали виртуальные карты развивающихся зубов. Предсказания модели «каскада паттернов» оказались верны для 17 видов человекообразных обезьян и гоминин.

«Наиболее захватывающий результат — это то, насколько хорошо наши данные согласуются с новой точкой зрения, что эволюция сложной анатомии происходит за счёт небольших, тонких изменений в базовом наборе инструментов развития, а не через крупные скачки», — отмечает соавтор работы Гэри Шварц. Исследование также предостерегает: сходство в форме зубов у вымерших видов не обязательно указывает на их недавнее общее происхождение.