¿De dónde proceden de nuestras mandíbulas? La pregunta es más complicada de lo que parece, porque no todas las mandíbulas son las mismas. En un nuevo artículo, publicado en Science, paleontólogos procedentes de China y Suecia trazan el origen de nuestras mandíbulas a los placodermos, peces prehistóricos extintos que vivieron hace más de 400 millones de años.
Reconstrucción de la vida del Qilinyu junto con Guiyu y el entelognathus primordialis en aguas del Silúrico. Crédito: Dinghua Yang
Las mandíbulas son una característica icónica y definen la figura, no sólo de nuestra propia anatomía, sino la de todos los vertebrados con mandíbulas: no por nada usó Steven Spielberg "Tiburón", como una sola palabra inmortal el título de su épica película tiburón.
Las mandíbulas aparecen por primera vez en el embrión en desarrollo como una barra de cartílago similar a un arco branquial. En un tiburón, esta se desarrolla directamente en las mordazas de los adultos, pero en un embrión de un pez óseo o un ser humano nuevos huesos aparecen en el exterior del cartílago. En nuestro propio cráneo, estos huesos - el dentario, maxilar y premaxilar - constituyen los maxilares y llevan los dientes.
Es universalmente aceptado que el dentario, maxilar y premaxilar son un patrimonio común de los peces óseos y tetrápodos: encontrará estos mismos huesos en un cocodrilo o un bacalao. Pero ¿qué pasa yendo más atrás? Sólo hay otro grupo de peces, los extintos placodermos, que tienen un conjunto similar de huesos de la mandíbula.
Pero estos huesos, conocidos como "placas gnathal ', nos llevaron a un efecto espectacular en el placoderm gigante Dunkleosteus en el que se desarrollaron en cuchillas como cortadores de chapa, siempre han sido considerados como no relacionado con el dentario, maxilar y premaxilar. Por un lado se encuentran un poco más dentro de la boca, y en cualquier caso, la opinión general ha sido que los placodermos y los peces óseos son solamente muy lejanamente relacionados.
La imagen comenzó a cambiar radicalmente en 2013 con la descripción del entelognathus primordialis, un pez (423 millones de años de edad) fósil del Silúrico de Yunnan en China, que combina un esqueleto placoderm clásico con presencia de un dentario, maxilar y premaxilar.
Junto con el descubrimiento de las características placoderm-como en algunos de los peces óseos más tempranos, esto comenzó a construir un caso fuerte para una relación estrecha entre los placodermos y los peces óseos, acompañado de un considerable arrastre de las características placoderm en peces óseos (y por lo tanto en última instancia, a nosotros). Pero ¿qué pasa con esas mandíbulas , ¿de dónde vienen?
Reconstrucción de la vida del Qilinyu, un pez de 423 millones de años de edad, de la Formación Kuanti (finales de Ludlow, Silúrico) de Qujing, Yunnan, en aguas del Silúrico. Crédito: Dinghua Yang
Aquí es donde el nuevo fósil, Qilinyu, entra en acción. Qilinyu, descrito esta semana en Science por paleontólogos del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) en Beijing y la Universidad de Uppsala en Suecia, proviene del mismo lugar y período de tiempo que el entelognathus primordialis y también se combina con un esqueleto placoderm dentario, maxilar y premaxilar, aunque los dos peces son de un aspecto muy diferente y deben haber tenido diferentes estilos de vida.
En cuanto a los huesos de la mandíbula de entelognathus primordialis y Qilinyu podemos ver que, en los dos peces, se combinan personajes de los huesos de la mandíbula de los peces óseos (que contribuyen a la superficie exterior de la cara y la mandíbula inferior) y las placas gnathal placoderm (tienen amplitude para morder las superficies dentro de la boca).
Otra cosa que se hace evidente también: se ha argumentado que las placas placoderm gnathal representan una arcada maxilar interna, similar en posición a los 'huesos coronoides' de peces óseos, y si eso fuera cierto se esperaría encontrar placas gnathal justo dentro de la dentario, maxilar y premaxilar del entelognathus primordialis y Qilinyu; . pero no hay nada allí.
La interpretación más simple del patrón observado es que nuestros propios huesos de la mandíbula son las antiguas placas del gnathal placodermos, ligeramente remodeladas. Parece que una parte sustancial de nuestra anatomía se puede rastrear, no sólo para los peces óseos más antiguos, sino más allá de ellos a los extraños placodermos blindados desgarbados del período Silúrico.
Diagrama que muestra los huesos de la mandíbula dérmica de los peces a humano. Crédito: Brian Choo y Min Zhu
Diagrama que muestra la evolución de los huesos de la mandíbula dérmica. Crédito: Brian Choo, Flinders University
Las mandíbulas son una característica icónica y definen la figura, no sólo de nuestra propia anatomía, sino la de todos los vertebrados con mandíbulas: no por nada usó Steven Spielberg "Tiburón", como una sola palabra inmortal el título de su épica película tiburón.
Las mandíbulas aparecen por primera vez en el embrión en desarrollo como una barra de cartílago similar a un arco branquial. En un tiburón, esta se desarrolla directamente en las mordazas de los adultos, pero en un embrión de un pez óseo o un ser humano nuevos huesos aparecen en el exterior del cartílago. En nuestro propio cráneo, estos huesos - el dentario, maxilar y premaxilar - constituyen los maxilares y llevan los dientes.
Es universalmente aceptado que el dentario, maxilar y premaxilar son un patrimonio común de los peces óseos y tetrápodos: encontrará estos mismos huesos en un cocodrilo o un bacalao. Pero ¿qué pasa yendo más atrás? Sólo hay otro grupo de peces, los extintos placodermos, que tienen un conjunto similar de huesos de la mandíbula.
Pero estos huesos, conocidos como "placas gnathal ', nos llevaron a un efecto espectacular en el placoderm gigante Dunkleosteus en el que se desarrollaron en cuchillas como cortadores de chapa, siempre han sido considerados como no relacionado con el dentario, maxilar y premaxilar. Por un lado se encuentran un poco más dentro de la boca, y en cualquier caso, la opinión general ha sido que los placodermos y los peces óseos son solamente muy lejanamente relacionados.
La imagen comenzó a cambiar radicalmente en 2013 con la descripción del entelognathus primordialis, un pez (423 millones de años de edad) fósil del Silúrico de Yunnan en China, que combina un esqueleto placoderm clásico con presencia de un dentario, maxilar y premaxilar.
Junto con el descubrimiento de las características placoderm-como en algunos de los peces óseos más tempranos, esto comenzó a construir un caso fuerte para una relación estrecha entre los placodermos y los peces óseos, acompañado de un considerable arrastre de las características placoderm en peces óseos (y por lo tanto en última instancia, a nosotros). Pero ¿qué pasa con esas mandíbulas , ¿de dónde vienen?
Aquí es donde el nuevo fósil, Qilinyu, entra en acción. Qilinyu, descrito esta semana en Science por paleontólogos del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) en Beijing y la Universidad de Uppsala en Suecia, proviene del mismo lugar y período de tiempo que el entelognathus primordialis y también se combina con un esqueleto placoderm dentario, maxilar y premaxilar, aunque los dos peces son de un aspecto muy diferente y deben haber tenido diferentes estilos de vida.
En cuanto a los huesos de la mandíbula de entelognathus primordialis y Qilinyu podemos ver que, en los dos peces, se combinan personajes de los huesos de la mandíbula de los peces óseos (que contribuyen a la superficie exterior de la cara y la mandíbula inferior) y las placas gnathal placoderm (tienen amplitude para morder las superficies dentro de la boca).
Otra cosa que se hace evidente también: se ha argumentado que las placas placoderm gnathal representan una arcada maxilar interna, similar en posición a los 'huesos coronoides' de peces óseos, y si eso fuera cierto se esperaría encontrar placas gnathal justo dentro de la dentario, maxilar y premaxilar del entelognathus primordialis y Qilinyu; . pero no hay nada allí.
La interpretación más simple del patrón observado es que nuestros propios huesos de la mandíbula son las antiguas placas del gnathal placodermos, ligeramente remodeladas. Parece que una parte sustancial de nuestra anatomía se puede rastrear, no sólo para los peces óseos más antiguos, sino más allá de ellos a los extraños placodermos blindados desgarbados del período Silúrico.
Diagrama que muestra los huesos de la mandíbula dérmica de los peces a humano. Crédito: Brian Choo y Min Zhu
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