研究者らは、斑点ラットフィッシュの額に本物の歯が発達しているのを発見し、脊椎動物の歯が顎でのみ進化するという考えに挑戦した。この発見は、新しい研究で詳述されており、これらの頭部の歯は口腔内の歯と遺伝的な起源を共有し、オスの交尾を助けるものであることが明らかになった。この発見は、軟骨魚類の歯の進化に関する理解を再構築する。
斑点ラットフィッシュは、北東太平洋とプージェットサウンドに一般的なサメの親戚で、成体雄の額にテナクラムと呼ばれる独特の構造を持っています。この軟骨ベースのアペンジュは、持ち上げられるとフック状の器官に似ており、水中交尾中にメスを胸鰭でつかむのを助ける歯の列で裏打ちされています。斑点ラットフィッシュは、数百万年前にサメから分岐したキメラ群の一部で、全長約2フィートに成長し、尾がその半分を占めます。
長年、生物学者は脊椎動物の歯が餌付けに不可欠な顎に限定されていると仮定してきました。しかし、テナクラムの研究はこの見解を覆しました。「この狂った、絶対に壮観な特徴は、進化生物学における長年の仮定、すなわち歯は厳密に口腔構造であるというものをひっくり返します」と、ワシントン大学のフライデー・ハーバー研究所で博士研究員のKarly Cohen氏は述べました。チームは、マイクロCTスキャンと組織サンプルを使用して数百匹のラットフィッシュを分析し、関連種の化石と比較しました。
発達は早く始まります：両性でテナクラムの前駆体が形成されますが、オスではそれが伸長し、皮膚を突き破り、顎に通常見られる組織帯である歯板に根ざした7つか8つのフック状歯の列を芽吹かせます。遺伝子解析により、これらが真の歯であることが確認され、脊椎動物全体の口腔歯と同じ遺伝子を発現し、体上の歯様の小棘とは異なります。「歯板を初めて見たとき、私たちの目は飛び出しました」とCohen氏は指摘しました。
テナクラムはまた、表示、ライバルの撃退に役立ち、交尾に使用される骨盤クラスパーと発達的に一致します。「これらの魚が既存の歯製造プログラムをどのように転用したかを示す実験データと古生物学的証拠の組み合わせがあります」と、共著者のシカゴ大学のMichael Coates氏は述べました。この研究は、国立科学財団などによる資金提供を受け、歯が顎外でより動的に進化した可能性を示唆し、脊椎動物の歴史についての洞察を提供します。
この研究はProceedings of the National Academy of Sciences (2025; 122(37), DOI: 10.1073/pnas.2508054122)に掲載されます。