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要
我们牙齿的起源可以追溯到4亿多年前，那时奇怪的铠甲鱼第一次长出了下巴，开始捕捉活的猎物。我们是这些鱼的后代，也是所有其他60000种下颚脊椎动物的后代--鲨鱼、骨鱼、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。由瑞典乌普萨拉大学领导的一个国际科学家小组，与欧洲同步加速器(法国)合作，在100多年前在布拉格附近发现的最原始的带牙齿的鱼化石上进行了数字“解剖”。今天发表在科学显示出它们的牙齿具有令人惊讶的现代特征。
目前有下颌脊椎动物的牙齿显示出一些一致的模式：例如，新牙齿通常在旧牙的内侧发育，然后向外移动以取代它们(在人类中，这个模式已经被修改过，使得新的牙齿在旧的牙齿下面发育，深入下颌骨)。然而，骨骼鱼(及其后代陆地动物)和鲨鱼之间有几个不同之处；例如，鲨鱼根本没有骨头，它们的骨骼是由软骨构成的，没有牙本质鳞片，也没有口腔中的真正牙齿附着在它们的皮肤上；它们只是坐在皮肤上。在骨鱼和陆生动物中，牙齿总是附着在颌骨上。此外，鲨鱼只需将它们从皮肤中分离出来，而鲨鱼的牙齿就会脱落，而骨骼鱼和陆生动物则会通过溶解牙基而脱落它们的牙齿。
这种多样性提出了许多关于牙齿起源的问题。到目前为止，研究人员一直致力于研究一群古老鱼类的化石，它们生活在大约四亿三千万到三亿六千万年前，被称为节肢动物，它们是已知牙齿的唯一有柄的脊椎动物。然而，他们很难理解它们是如何进化成现代脊椎动物的牙齿的，因为节肢动物的牙齿在位置和方式上与骨鱼和鲨鱼是如此的不同。
扫描最原始的爪子鱼
来自乌普萨拉大学、查尔斯大学(捷克共和国)、伦敦自然历史博物馆(英国)、布拉格国家博物馆(捷克共和国)和ESRF、欧洲同步加速器(法国)的一个研究小组开始研究，确定这种奇特的牙列是否真的是我们的祖先，或者仅仅是一个专门的分支，导致了现代下颌脊椎动物的起源。
为了达到这个目的，他们转而研究棘皮酸，这是另一种早期的鱼类群，被认为比节肢动物更原始，并且与第一种有颚的脊椎动物有着密切的联系。棘皮酸的问题是它们的化石很稀有，而且总是不完整。他们中最优秀的来自捷克共和国的布拉格盆地，来自于4亿多年前的岩石，这些岩石是在上个世纪初收集的。他们已经证明很难用传统的技术来研究，因为这些骨头不能从包围的岩石中解放出来，因此从来没有被详细的研究过。
研究人员利用ESRF(世界上最亮的X射线源)和同步微光断层成像(Id19)光束线的独特特性，在不损坏化石的情况下，以3D方式显示化石的内部结构。在ESRF中，一个844米长的电子环以光速运行，发出高功率的X射线光束，可用于非破坏性地扫描物质，包括化石。
这项研究的主要作者和乌普萨拉大学的科学家valéria vaškaninov说：“这些研究的结果是非常显著的，包括保存完好的牙齿，没有人预料到会出现在那里。”后续扫描以更高的分辨率使研究人员能够直观地看到这些古老牙齿的牙本质内的生长模式，甚至是保存完好的细胞空间。
和关节一样，棘皮酸牙列也附着在骨头上。这表明，在这方面，骨骼鱼类和陆生动物保留着祖先的状态，而鲨鱼的专长是拥有只附着在皮肤上的牙齿--这与人们普遍认为鲨鱼是原始的活脊椎动物形成了鲜明的对比。又一次，像关节一样，棘皮酸的牙齿也没有脱落。
与节肢动物的差异比预期更大
然而，在其他方面，棘皮酸牙列与节肢动物有着根本的不同。与鲨鱼、骨鱼和陆生动物一样，棘皮酸只在体内增加新的牙齿，最古老的牙齿就位于颌骨边缘。在这方面，棘皮酸牙列看起来非常现代。
“令我们惊讶的是，这些牙齿完全符合我们对软骨和骨脊椎动物的共同祖先牙列的期望。”Vaškaninová解释道。
牙齿骨骼还携带皮肤的小的、不咬人的牙本质成分，这是一个与原始骨鱼共有的特征，但与节肢动物没有共同之处。这是一个重要的区别，因为它表明棘皮酸颌骨位于口腔边缘，而关节颌骨位于更远的地方。独特的是，一种棘皮酸(Kosoraspis)表现出从这些牙本质元素逐渐转变为邻近的真牙，而另一种棘突酸(Radotina)的牙齿形状与其皮肤的牙本质元素几乎完全相同。这可能是真牙最近才从皮肤上的牙本质元素进化出来的证据。
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