古生物学：脊椎動物の歯の起源と感覚外骨格の進化
Nature 642, 8066 doi: 10.1038/s41586-025-08944-w
歯の祖先構造や象牙質組織（初期脊椎動物の新規性）についての最古の記録は、アナトレピス（Anatolepis heintzi）として記載報告されたカンブリア紀の断片的な化石だが、その解釈については議論がある。アナトレピスの外骨格には特徴的な象牙細管があり、これは歯状体（odontode）として知られる、歯の最初の前駆構造であると解釈されていた。アナトレピスが正真正銘の脊椎動物であるかどうかを巡る議論は、画像化法の限界や比較対象となる外骨格組織がなかったために生じた。今回我々は、この論争を解決して歯組織の起源を解明するために、絶滅および現生のさまざまな脊椎動物および無脊椎動物の外骨格をシンクロトロン放射光を用いてスキャンした。その結果、アナトレピスの問題の細管は、象牙細管と誤って特定されており、実際には節足動物である光楯類の感覚子という感覚構造であることが分かった。シンクロトロン放射光を用いたスキャンにより、歯状体と感覚構造の微細構造の深い類似性が、明確な脊椎動物の組織にも拡張されることが明らかになった。オルドビス紀の脊椎動物Eriptychiusの外部歯状体は大きな象牙細管を特徴とし、これらの構造と無脊椎動物の感覚子の間には形態学的な収斂が見られる。免疫蛍光解析からは、現生の軟骨魚類および真骨類の外部歯状体は、歯に類似した感覚機能を示唆する広範な神経支配を保持していることが示された。これらの収斂および神経支配のパターンは、象牙質が初期の脊椎動物の外骨格における感覚組織として進化し、この機能が現代の脊椎動物の歯に保持されていることを明らかにしている。これにより、脊椎動物の歯組織についての既知最古の証拠は、中期オルドビス紀の化石となった。
