コノドントと脊椎動物の鉱化された骨格の起源

コノドントは、歯のような要素が脊椎動物の系統の鉱化された骨格の最も早い例である顎のない脊椎動物の絶滅したグループであり、歯が脊椎動物の皮膚骨格から独立して進化し、顎の起源の前に「裏返し」仮説を鼓舞します。しかし、これらの命題は、派生したユーコノドンからの証拠に基づいています。ここでは、シンクロトロン放射X線断層撮影顕微鏡を使用してユーコノドントの傍角形の祖先の仮説をテストして、形態学的に類似したユコノドントと乳腺様要素の微細構造を特徴付けて比較します。パラコノドンは、組織やユーコノドント基底体に共通する成長パターンなど、さまざまなグレードの構造分化を示します。Paraconodontsによって示される構造分化のさまざまなグレードは、ユーコノドント文字の段階的な獲得を示しており、これら2つのグループ間の関係に関する議論を解決します。含意により、これらの組織が独立して収束的に進化したため、ユーコノドントクラウン組織と脊椎動物のエナメル質の推定相同性を拒否する必要があります。したがって、コノドント要素と脊椎岩の歯の間の正確な個体発生、構造、およびトポロジーの類似性は、収束の顕著な例であるように見えます。コノドントと顎の脊椎動物の最後の共通の祖先には、おそらく鉱化された骨格組織が欠けていたでしょう。歯が顎の前に進化したという仮説と歯の進化の裏返しの仮説は拒否されなければなりません。歯は、顎の起源の直後に、外皮から内皮への歯原性能力の伸びを通じて進化したようです。

Conodonts are an extinct group of jawless vertebrates whose tooth-like elements are the earliest instance of a mineralized skeleton in the vertebrate lineage, inspiring the 'inside-out' hypothesis that teeth evolved independently of the vertebrate dermal skeleton and before the origin of jaws. However, these propositions have been based on evidence from derived euconodonts. Here we test hypotheses of a paraconodont ancestry of euconodonts using synchrotron radiation X-ray tomographic microscopy to characterize and compare the microstructure of morphologically similar euconodont and paraconodont elements. Paraconodonts exhibit a range of grades of structural differentiation, including tissues and a pattern of growth common to euconodont basal bodies. The different grades of structural differentiation exhibited by paraconodonts demonstrate the stepwise acquisition of euconodont characters, resolving debate over the relationship between these two groups. By implication, the putative homology of euconodont crown tissue and vertebrate enamel must be rejected as these tissues have evolved independently and convergently. Thus, the precise ontogenetic, structural and topological similarities between conodont elements and vertebrate odontodes appear to be a remarkable instance of convergence. The last common ancestor of conodonts and jawed vertebrates probably lacked mineralized skeletal tissues. The hypothesis that teeth evolved before jaws and the inside-out hypothesis of dental evolution must be rejected; teeth seem to have evolved through the extension of odontogenic competence from the external dermis to internal epithelium soon after the origin of jaws.