Рыба с зубами на голове удивляет и возобновляет глобальные эволюционные дебаты

Рыба с зубами на голове: щупальце с зубной пластинкой, репродуктивная функция и новые подсказки об эволюции зубной системы у хрящевых позвоночных.
Федерика , 17 октября 2025 г.
Самец пятнистой рыбы-крысы с клешневидным щупальцем; в недавнем исследовании была обнаружена рыба с зубами на голове.
Зубчатый головной щупальценосный аппарат пятнистой крысы: репродуктивная структура и эволюционные свидетельства.

Рыба с зубами на голове : учёные описывают зубчатый головной орган у взрослого самца пятнистой речного хомяка ( Hydrolagus colliei ), обнаруженного в северо-восточной части Тихого океана. Эта структура, называемая тенакьюлюмом, выступает между глазами в виде белого крючкообразного выступа и покрыта несколькими рядами настоящих зубов. Это открытие, задокументированное с помощью микроскопии, генетики и микротомографии, позволяет пересмотреть гипотезы о происхождении и распространении зубной системы позвоночных.

Что они обнаружили и почему это важно

В отличие от дермальных зубчиков, типичных для акул и скатов, элементы тенакулы происходят из зубной пластинки – той же ткани, которая даёт начало зубам во рту. Таким образом, зубастая рыба представляет собой функциональное и онтогенетически исключение: она демонстрирует внеротовое расположение зубов, гистологически и по маркерам соответствующее зубам, а не модифицированной чешуе. В репродуктивном плане тенакулы выполняют двойную функцию. С одной стороны, они облегчают прикрепление самца к грудному плавнику самки во время спаривания. С другой стороны, они служат отпугивающим сигналом для соперников, как описано авторами на основе поведения, наблюдаемого у половозрелых особей.

Изменчивость значительна. У взрослых самцов зарегистрировано семь или восемь основных рядов с периодической заменой. Размер органов коррелирует не с общей длиной тела, а с половой зрелостью и развитием других репродуктивных признаков, таких как тазовые кламмеры. Это свидетельствует об эндокринной и генетической регуляции, связанной с репродуктивным циклом, а не с общим соматическим ростом.

Методы исследования и сравнительный контекст

Группа использовала микрокомпьютерную томографию для визуализации внутренней структуры цапли, гистологию для выявления минерализованных тканей и анализ экспрессии генов, связанных с одонтогенезом. Результаты совпали: сигнал зубной пластинки присутствовал в цапле, в то время как дермальные зубчатые узоры отсутствовали. Более того, сравнение с окаменелостями химер и других хрящевых рыб позволило представить эволюционную модель, согласно которой внеротовые зубчатые структуры могли быть более распространены, чем считалось ранее.

Параллельно с этим зубастая рыба встраивается в линию со специализированными репродуктивными признаками. Химеры (или рыбы-крысы) сохраняют примитивные характеристики, демонстрируя при этом уникальные адаптации. Этот контраст позволяет нам исследовать, как программа развития зубов, изначально ограниченная ротовой полостью, может активироваться в головной части под действием специфических локальных и гормональных сигналов.

Эволюционные последствия

Карта гомологии между зубами, дентикулами и другими минерализованными структурами в этом случае становится более сложной. Если зубная пластинка может активироваться вне рта, то «правило», ограничивающее развитие зубов оральной территорией, нуждается в уточнении. С точки зрения макроэволюции, зубоголовые рыбы вновь поднимают вопросы о пластичности одонтогенных тканей, эмбриологических пределах полей развития и условиях, благоприятствующих сохранению зубных программ в альтернативных местах.

Авторы предлагают три направления исследований . Во-первых, отследить точный момент закладки зубной пластинки в головной части эмбриона, чтобы сравнить хронологию с развитием оральных зубов. Во-вторых, оценить наличие индуктивных сигналов, общих с другими репродуктивными придатками, и зависимость активации от гормональных порогов. В-третьих, расширить выборку, включив в неё близкородственные виды и представителей обоих полов, поскольку самки и молодь демонстрировали ранние признаки этой структуры, хотя орган не развивался на поверхности.

Функция, замещение и биологическая стоимость

Цепи совмещают механическое хватание и демонстративное поведение. Наличие настоящих зубов улучшает сцепление с грудным плавником самки, не оставляя глубоких порезов, что соответствует мелким, многочисленным и сменным зубам. Периодическая замена требует умеренных метаболических затрат, что компенсируется репродуктивной выгодой. В мелководье северо-восточной части Тихого океана, где был обнаружен этот вид, конкуренция за партнёров и необходимость обеспечить спаривание, возможно, способствовали формированию этого морфофункционального решения.

Что дальше?

Следующим шагом станет расширение поиска внеротовых структур зубов на других хрящевых и костистых рыб. Если признаки зубных пластинок будут обнаружены в неротовых областях, это послужит дополнительным доказательством того, что границы зубных рядов более проницаемы, чем считалось ранее. Аналогичным образом, экспериментальные модели могли бы манипулировать классическими сигнальными путями одонтогенеза (например, Wnt, Shh, BMP), чтобы проверить, воспроизводит ли эктопическая активация паттерн цепочек.

Короче говоря, зубатая рыба представляет собой достоверный пример внеротового расположения зубов с репродуктивной функцией, гистологическим подтверждением и генетической основой, соответствующей оральным зубам. Этот результат требует уточнения определений и пересмотра эволюционных сценариев, в которых зубная пластинка сохраняет способность формироваться вне ротовой полости в определённых биологических условиях.

Не пропустите