2.55亿年前哺乳动物的肿瘤化石证据

2020-07-16 389哺乳类

当华盛顿大学的古生物学家切开一个远亲哺乳动物的颌骨化石时,他们得到的比他们预想的要多——更确切地说,更多的牙齿。

2.55亿年前哺乳动物的肿瘤化石证据

正如他们在12月8日发表在《美国医学会肿瘤学杂志》上的一封信中所说,研究小组发现了证据表明,这种已经灭绝的物种藏有一个由微小的牙齿状结构构成的良性肿瘤。这种肿瘤被称为复合牙瘤,在当今哺乳动物中很常见。但这种动物生活在2.55亿年前,甚至在哺乳动物还没有存在之前。

“我们认为这是迄今为止已知的最古老的一例复合牙瘤,”资深作家克里斯蒂安·西多尔(Christian Sidor)说,他是伯克自然历史与文化博物馆(Burke Museum of Natural History and Culture)脊椎动物古生物学馆长、西多尔(Christian Sidor)说这说明这是一种古老的肿瘤。”

研究背景

在这一发现之前,已知最早的齿瘤证据来自冰河时代的化石。

“到目前为止,已知最早的这种肿瘤发生在100万年前的哺乳动物化石中,”资助这项研究的国家科学基金会地球科学部项目主任朱迪·斯科格说这些研究人员在生活在2.55亿年前的哺乳动物祖先身上发现了一个例子。这项发现表明,齿状瘤的可疑病因并不像人们所认为的那样,仅仅与现代物种的特征有关。”

在人类和其他哺乳动物中,复合牙瘤是一个小“牙”与牙本质和牙釉质等牙组织融合在一起的肿块。它们生长在牙龈或下巴的其他软组织中,会引起疼痛和肿胀,以及扰乱牙齿和其他组织的位置。由于牙瘤不会转移并扩散到全身,所以被认为是良性肿瘤。但考虑到它们造成的干扰,外科医生通常会选择移除它们。

研究内容

西多尔的研究小组对这种生物进行了研究,但手术并不是一种选择。它是一种蜥蜴,一种远亲哺乳动物,在大约2.55亿年前的恐龙时代是最高级的掠食者。戈尔戈普斯人属于称为突触动物的较大动物群的一部分,其中包括现代哺乳动物作为其唯一的活着的成员。突触动物有时被称为“类似哺乳动物的爬行动物”,因为已经灭绝的突触动物具有哺乳动物的某些特征,但并非全部特征。第一批哺乳动物是在一亿多年前进化而来的。

“大多数突触动物已经灭绝,而我们——也就是哺乳动物——是它们仅存的后代,”主要作者、威斯康星州大学生物学研究生梅根·惠特尼说为了了解我们哺乳动物的特征是什么时候和如何进化的,我们必须研究像戈尔贡诺普森斯这样的突触动物化石。”

古生物学家已经将蛇怪的许多“类哺乳动物”特征分类。例如,和我们一样,它们的牙齿也有特殊用途。但惠特尼开始研究蛇形齿,看看它们是否还有哺乳动物的特征。

惠特尼说:“现在活着的大多数爬行动物都把牙齿直接与颌骨融合在一起。”但是哺乳动物没有:我们用坚韧但有弹性的线状组织将牙齿固定在它们的齿槽中。我想知道戈尔戈诺普斯人是否也是如此。”

单纯的外部检查戈戈诺普斯化石并不能回答这个问题。惠特尼不得不采取一种冒险且有争议的方法,即切开一个蛇形目蜥蜴的下颚化石:在显微镜下观察下颚和牙齿的薄片,看看牙齿是如何嵌在牙槽内的。由于这种技术会损坏化石,惠特尼和与她一起工作的威斯康星州大学本科生拉里·莫斯使用了西多尔在坦桑尼亚南部收集的一个孤立的或“孤儿”的戈尔贡诺普斯氏下颚。

莫斯从戈尔戈诺普斯人的下巴上取下多个薄片,每一片都只有一张笔记本纸那么厚,然后把它们装到载玻片上。他和惠特尼立刻注意到下巴里有一个意想不到的东西:在狗牙根旁边嵌着不规则的多达八个微小的圆形物体。

在显微镜下的高倍放大镜下,惠特尼发现每一簇中的物体都像是小的、分化不良的牙齿或牙套。这些牙齿甚至含有不同层次的牙本质和珐琅质。

“一开始我们不知道该怎么办,”惠特尼说但经过一番调查,我们发现这个蛇形目恐龙有一种教科书上的复合牙瘤。”

研究意义

2.55亿年前哺乳动物的肿瘤化石证据,这是迄今为止报道的最古老的齿瘤证据,也可能是第一例非哺乳动物的病例。据西多尔说,在考古标本以及猛犸象和鹿化石中都发现了齿状瘤。但这些病例都可以追溯到过去一百万年左右。由于这个突触有一个齿状瘤,这表明这种哺乳动物的情况早在第一个哺乳动物进化之前就存在了。

西多尔说:“这一发现表明化石记录可以告诉我们许多关于我们当今生活的信息,甚至包括我们哺乳动物遗产中的疾病或病理学。”你永远也看不出这生物是从外面得到的。”

引用

University of Washington. "Fossilized evidence of a tumor in a 255-million-year-old mammal forerunner." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 December 2016. www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161208121323.htm.

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