I primi predatori sono comparsi sulla Terra 480 milioni di anni fa e avevano persino denti in grado di ripararsi da soli. Un team di paleontologi guidato da Bryan Shirley e Madleen Grohganz della cattedra di ricerca paleoambientale presso la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ha scoperto di più su come questi organismi sono stati in grado di crescere e rigenerare i denti. I risultati sono stati ora pubblicati in Atti della Royal Society B .

Milioni di anni fa:un predatore in rapido movimento con denti affilati va a caccia nel mare preistorico. Spia la preda e avanza furtivamente. Va per uccidere e divora la sua preda. Alcuni dei denti del predatore si rompono, ma ricresceranno.

Questa è una descrizione di un conodonte. Sebbene questi vertebrati simili ad anguille fossero lunghi solo pochi centimetri, sono considerati i primi predatori della Terra. I loro piccoli denti, che sono tra i più importanti microfossili, potrebbero ripararsi dopo essere stati danneggiati. Come, Esattamente, questo è successo è difficile da accertare, anche se i denti fossili si trovano spesso nella roccia marina, il loro tessuto molle è conservato solo raramente. Poiché sono sopravvissuti solo pochi esempi di tessuti molli di conodonti, è molto difficile determinare come sono cresciuti.

Le analisi effettuate dai ricercatori della FAU stanno ora gettando più luce sull'argomento. Utilizzando microscopi elettronici, gli scienziati hanno esaminato gli strati dei denti conodonti per saperne di più su come sono cresciuti. Durante questo processo di scansione, un materiale è bombardato da elettroni. Materiali diversi riflettono un diverso numero di elettroni al microscopio. Per esempio, gli elementi pesanti riflettono gli elettroni più fortemente di quelli più leggeri, motivo per cui sono mostrati in un colore più chiaro sull'immagine. Questo metodo ha consentito ai ricercatori di riprodurre i singoli strati e di studiarli a una risoluzione molto più elevata rispetto a prima.

Utilizzando la spettroscopia a raggi X, in cui gli elementi vengono rilevati per mezzo della radiazione che emettono, gli scienziati sono stati anche in grado di analizzare la composizione chimica di ogni strato.

I denti sono cresciuti in un ciclo alternato tra usura e crescita di nuovi strati. Per di più, la forma dei denti variava molto a seconda dello stadio di crescita degli animali. Utilizzando la composizione chimica e la forma dei denti, i ricercatori sono stati in grado di identificare tre fasi di crescita durante lo sviluppo di un animale che sono state influenzate (tra le altre) dalle abitudini alimentari. Dopo la prima fase, un tipo di stato larvale, in cui il cibo non è stato digerito meccanicamente (masticando), i conodonti si sono evoluti nei primi cacciatori durante la seconda e la terza fase di crescita. Durante questo periodo, i loro denti subirono una metamorfosi mentre si evolvevano in predatori.

Fino ad ora, ci sono stati due modelli per spiegare come i denti conodonti fossero in grado di rigenerarsi. A differenza dei denti umani, Per esempio, che crescono dall'interno verso l'esterno, i denti dei conodonti si riparavano dall'esterno, aggiungendo continuamente nuovi livelli. Una teoria sviluppata dagli scienziati è che i conodonti ritraggano i denti durante i periodi di riposo, e l'apposizione di nuovi strati nelle tasche epidermiche ha indotto la crescita. Questo potrebbe essere paragonato al meccanismo dei denti retrattili utilizzati per iniettare il veleno da alcune specie di serpenti. D'altra parte, un'altra teoria suggerisce che i denti fossero permanentemente avvolti da tessuto e un tipo di cappuccio di corno, permettendo a nuovi strati di accumularsi nel tempo. La ricerca condotta dagli scienziati della FAU ha ora confermato la prima teoria.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati con il titolo "Wear, strappo e riparazione sistematica:test di modelli di dinamica di crescita in conodonti con imaging ad alta risoluzione" nella rivista Atti della Royal Society B .