Proč mají některé žáby zuby?

Možná jste nikdy neměli důvod podívat se zblízka do úst žáby – ale pokud ano, můžete najít drobné zuby na střeše úst a podél horní čelisti.

Vědci z University of Florida strávili minulý rok pečlivým zkoumáním úst žab, zkoumáním digitálních průzkumů vzorků žab poskytovaných muzei. Zjistili, že ačkoli všechny žáby kdysi měly zuby, některé druhy je během evoluční historie ztratily. uzavření projektu, “Prevalence ztráty zubu během 200 milionů let vývoje žabzveřejněno v úterý v časopise eLife.

Slate promluvil s Danielem Paluhem, který je prvním autorem studie a Ph.D. Student Florida Museum of Natural History, aby se dozvědět více o novém výzkumu a co se děje s žab a žvýkání obecně. Tato konverzace byla z důvodu jasnosti zkrácena a upravena.

Sophia Andrade: Pro začátek mě překvapilo, že žáby mají vůbec zuby.

Daniel Ballou: O tomto projektu jsem mluvil s lidmi, kteří nejsou biologové. A mnoho z nich je zpočátku velmi překvapeno, že žáby mají vůbec zuby. A pak, když mluvím s jinými biology, zejména s těmi, kteří studují zuby napříč zvířaty, jsou velmi překvapeni, když slyší tolik žab. ne Mají zuby. Dostanu odpor na základě toho, s kým mluvím. Ale naše studie ukázala, že existuje asi 100 rodů žab, které zcela postrádají zuby, a představují asi 20 nezávislých případů ztráty zubů napříč druhy.

Vaše práce uvádí, že většina žab má zuby pouze v horní čelisti. Jak je to prospěšné pro žvýkání?

Obecně platí, že když mají žáby zuby, mohou je použít k zachycení kořisti. Ale většinou žáby chytí kořist vysunutým jazykem. Jejich zuby pravděpodobně nehrají opravdu důležitou roli při chytání kořisti ve srovnání s savci, kteří často používají zuby k chytání a zacházení s kořistí. Neexistují žádné žáby ani obojživelníci, kteří by svou kořist opravdu žvýkali, a pokud vůbec používají zuby, jednoduše si jídlo uchopte a podržte.

Jak vypadají žabí zuby?

Zuby žab jsou obecně neuvěřitelně malé, což je pravděpodobně důvod, proč byly tak dlouho zanedbávány. Zuby většiny žab jsou méně než milimetr dlouhé a ve skutečnosti jsou kratší než půl milimetru. Ale pokud to vyhodíte do vzduchu některými zobrazovacími analýzami, které provádíme na Floridském muzeu přírodní historie, můžete skutečně vidět, že zuby žáby a zuby dalších obojživelníků jsou velmi složité. Obvykle mají dvojcípý tvar, což znamená, že na konci mají dva malé hroty.

Vaše studie zkoumá vývoj žabích zubů. Kdy se u zvířat poprvé vyvinuly zuby?

Pokud víme, zuby se u všech obratlovců vyvinuly pouze jednou, a to se stalo před více než 400 miliony let. Od tohoto jedinečného původu zubů si všechna zvířata, která mají zuby dnes, zuby udržovaly za posledních 400 milionů let.

Ale některé žáby už nemají zuby. Ve vašem článku se uvádí, že u druhů žab došlo po miliony let k více než 20 případům ztráty zubů, což není neobvyklé. A co žáby?

Žáby již ztratily zuby vícekrát než všechny ostatní skupiny obratlovců dohromady.

Nevíme přesně, co vedlo k této časté ztrátě zubů. Pravděpodobně to souvisí s dietní specialitou získanou plemeny bezzubých žab. Zjistili jsme silnou souvislost mezi ztrátou zubů a druhy, které se specializují na stravování mravenců, termitů a roztočů, což jsou ve skutečnosti malé položky bezobratlých kořistí.

Většina žab, které mají zuby, jí nejrůznější bezobratlé a skutečně jí všechno, co si mohou dát do úst. Tento druh, který jí jen velmi malé kořistové předměty, se může zcela spolehnout na to, že jeho jazyk zachytí a spotřebuje tak malou kořist, takže jeho zuby již nejsou funkčně nutné

Zmínil jsem, že běžné je, že zuby se vyvinuly pouze jednou. Vaše studie však naznačuje, že některé žáby již mohly ztratit zuby a poté si zuby znovu vyvinuly?

V naší studii jsme odvodili několik případů re-vývoje zubů ve skupinách, které jinak ztratily zuby. [If it pans out,] Pro žáby by to bylo něco velmi jedinečného. Ale to opravdu vyžaduje více studia.

Použili jsme počítačovou tomografii k identifikaci přítomnosti nebo nepřítomnosti zubů. Žáby někdy vyvinou „zubní denticly“, což jsou v zásadě jen kostnaté denticly na jejich kostech Zdánlivý Vypadají jako zuby, ale nejsou to sklovina nebo dentin, což jsou typy tkáně, které odlišují pravé zuby. Proto není jisté, zda tento druh skutečně vyvinul své zuby, ale je to něco, co v současné době zkoumáme.

Jak může být vaše práce použita k vyšetření žabích zubů?

Naše další kroky pro další výzkum opakované ztráty zubů u žab mají začít zkoumat vývojové a molekulární mechanismy ztráty zubů. Všechny zuby jsou vyrobeny ze skloviny a dentinu, tyto typy tkání jsou kódovány proteiny a víme, jaké geny jsou za tyto proteiny zodpovědné. Můžeme tedy začít zkoumat ty geny u druhů, které ztratily zuby, abychom zjistili, zda se staly nefunkčními prostřednictvím mutací, a začít testovat, zda je každý případ ztráty zubu způsoben jinou mutací, nebo zda je výsledek z stejný Boom, který se opakoval znovu a znovu.