У самцов глубоководных рыб химер на лбу имеется нарост, покрытый шипами, который, как выяснилось, состоит из настоящих зубов, расположенных за пределами рта. Ранее не встречавшийся ранее орган используется для фиксации самки во время размножения.
Зубы – это многокомпонентные образования, формирование которых регулируется генетическим механизмом. Как правило, они прорезываются исключительно в полости рта. Появление зубов в других областях тела кажется невероятным, хотя биологически это не исключено.
Иногда, при некоторых редких нарушениях развития, например, при образовании тератом, внутри опухолей у людей могут формироваться функционирующие зубы или волосы. Эти случаи демонстрируют, что в организме присутствует генетическая программа, отвечающая за создание подобных структур, однако в обычных условиях она проявляется лишь в заранее заданных областях.
Среди представителей животного мира также можно встретить необычные структуры. Химеры, известные как «призрачные акулы», — глубоководные хрящевые рыбы, являющиеся дальними родственниками акул и скатов. У самцов этих рыб на лбу находится причудливый нарост в форме булавки, который способен выдвигаться из углубления.
Орган, известный как тенакулум, имеет поверхность, усеянную острыми шипами, напоминающими зубы. Долгое время не было ясно, являются ли эти структуры настоящими зубами или же видоизмененными чешуйками, заостренными и напоминающими наждачную бумагу, которой покрыты акулы.
Современных химер данного вида изучали ученые Hydrolagus colliei и ископаемые останки их древнего родственника Helodus simplex, существовавшего примерно 315 миллионов лет назад, с целью изучения этого явления. Полученные данные опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Для исследования строения и развития тенакулума у современных рыб использовали гистологический анализ и компьютерную томографию. Основной задачей было выяснение, формируются ли «лобные» зубы по схожему принципу, что и ротовые. Наличие специфической структуры — зубной пластинки — является ключевым признаком настоящего зуба. Кроме того, генетические исследования выявили активность тех же генов в клетках, участвующих в формировании тенакулума, что характерно для развития зубов во рту.
Изучение окаменелостей древней химеры Helodus simplex дополнило картину. Оказалось, что у этого вымершего вида тенакулум был гораздо длиннее и располагался вплотную к верхней челюсти. Вероятно, «зубообразующая» способность была эволюционно перенесена с челюсти на этот новый отросток.
Исследования позволили ученым установить, что шипы, расположенные на лбу химер, являются настоящими зубами. Они формируются из зубной пластинки, содержат пульпу внутри и состоят из дентина, подобно зубам в полости рта.
В отличие от этого, кожные зубчики, расположенные на иных участках тела химер, например на тазовых выростах, известных как класпера, формируются без участия зубной пластинки, подобно обычной чешуе. Это свидетельствует об их разном происхождении. Кроме того, ученые обнаружили любопытный эволюционный парадокс: современные химеры потеряли способность к замене зубов в челюстях, однако сохранили ее на лбу.
Этот случай представляет собой первое убедительное доказательство формирования настоящих зубов за пределами ротовой полости у позвоночных. Он показывает, что в необычных условиях, например, на большой глубине, эволюция способна использовать существующие генетические механизмы для создания новых органов с неожиданными свойствами.