進化:最古の有顎脊椎動物での歯および顎の発生
Nature 491, 7426 doi: 10.1038/nature11555
歯および顎は、モジュール性の進化発生生物学的概念のモデルを構成するものであり、適応放散の典型例を実証する重要な新機軸と考えられてきた。しかし、その進化的起源には議論が多い。板皮類は、軟骨魚類および硬骨魚類を含むクレードの絶滅した姉妹クレードまたは姉妹グレードであり、明らかに顎を有しているが、過去の研究には、歯の欠如を示唆するもの、収斂進化で生じた歯様の構造物の存在を示唆するもの、真の歯の存在を示唆するものがある。今回我々は、Compagopiscis croucheri(節頸類)の発生的系列にシンクロトロン放射X線断層撮影顕微鏡法(SRXTM)を用い、板皮類の顎は、上下顎共にはっきり区別できる軟骨および骨化部分からなり、さらに下顎には皮膚要素が見られることを明らかにする。顎の骨化部分は、連続的に発生する別個の歯と複合体を成し、それらの歯は3つの異なるベクトル方向の極性を持ち、歯の系統に類似する。歯は象牙質および骨からできており、明瞭な歯髄腔が見られ、発達に伴い中心に向かって狭まっていく。このパターンはほかの板皮類でも認められるが、それはCompagopiscisなどの板皮類の鰓後層(postbranchial lamina)および皮膚骨格の歯様構造物の形態および発生とは異なる。我々はこの証拠から、Compagopiscisなどの節頸類は歯を有していたが、歯および顎の発生は板皮類内で発生的および構造的に一様ではなかったと考える。歯は、現生と絶滅の別を問わず、初期の有顎脊椎動物群の間で収斂進化したのではなく、顎の出現の直後に顎口類ステム系統内で連続的な歯が進化した。このモジュール性のモデルのキメラ的な発生起源は、歯および顎の構成要素の異なる進化的起源を反映している。

