Отслеживание эволюции через зубы: мелкий предок большой белой акулы

Акулы-ламнообразные (Lamniformes) включают одних из самых знаковых акул: мако (самую быструю в мире), печально известную большую белую акулу и Мегалодона — крупнейшую хищную акулу в истории океанов. Международная команда исследователей во главе с Патриком Л. Джамбурой из Венского университета обнаружила уникальную особенность в зубах этих суперхищников, позволившую проследить происхождение группы от мелкой донной акулы из средней юры (165 млн лет назад). Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Как и у людей, зубы акул состоят из двух минерализованных структур: твёрдой оболочки из гиперминерализованной ткани (у людей — эмаль, у акул — эмалоид) и ядра из дентина. В зависимости от структуры дентина различают два типа: ортодентин и остеодентин.

Ортодентин имеет очень компактный вид и похож на дентин в зубах человека. У акул он находится только в коронке зуба. Остеодентин, напротив, имеет губчатый вид, напоминающий настоящую кость, и находится в корне, где крепит зуб к челюсти, а у некоторых видов — и в коронке, где поддерживает ортодентин.

Используя КТ-сканирование высокого разрешения, Патрик Л. Джамбура и его коллеги изучили состав зубов большой белой акулы и её родственников. Они обнаружили уникальное состояние: остеодентин из корней проникает в коронку и полностью замещает там ортодентин, оставаясь единственным типом дентина. Это состояние неизвестно у других акул, у которых в той или иной степени присутствует ортодентин, и характерно только для этой группы.

Также была изучена ископаемая акула Palaeocarcharias stromeri, известная по полным скелетам из знаменитых 150-миллионолетних зольнхофенских известняков Южной Германии. Самые древние находки этого вида относятся к средней юре (165 млн лет назад), и он мало походил на современных ламнообразных. Palaeocarcharias была мелкой малоподвижной донной акулой длиной не более метра, предположительно охотилась на мелкую рыбу на мелководье. До сих пор её родственные связи оставались загадкой: форма тела напоминает ковровых акул, а клыкообразные зубы — ламнообразных. Исследование микроструктуры зубов выявило наличие той же уникальной композиции, что встречается только у большой белой акулы и её родственников. Общая гистология зубов — веский аргумент, что эта мелкая невзрачная акула дала начало одной из самых знаковых линий акул, включающей гигантов вроде вымершего Мегалодона или ныне живущей большой белой акулы.

«Ортодентин известен почти у всех позвоночных — от рыб до млекопитающих, включая всех современных акул, кроме ламнообразных. Обнаружение этой уникальной структуры зуба у ископаемой акулы Palaeocarcharias убедительно указывает, что мы нашли древнейшего известного предка большой белой акулы, и показывает, что даже этот харизматичный гигант начинал с малого», — говорит Патрик Л. Джамбура.