Perché alcune rane hanno i denti?

Potresti non aver mai avuto motivo di guardare da vicino all’interno della bocca di una rana, ma se lo facessi, potresti trovare piccoli denti sul palato e lungo la mascella superiore.

I ricercatori dell’Università della Florida hanno trascorso l’ultimo anno esaminando attentamente le bocche delle rane, esaminando sondaggi digitali di esemplari di rana forniti dai musei. Hanno scoperto che sebbene tutte le rane un tempo avessero i denti, alcune specie li hanno persi nel corso della storia evolutiva. progetto di chiusura”Prevalenza della perdita dei denti durante i 200 milioni di anni di evoluzione della ranapubblicato martedì sulla rivista eLife.

Slate ha parlato con Daniel Paluh, che è il primo autore dello studio e Ph.D. Studente al Florida Museum of Natural History, per saperne di più su nuove ricerche e su cosa sta succedendo con le rane e la masticazione in generale. Questa conversazione è stata abbreviata e modificata per chiarezza.

Sophia Andrade: Beh, per cominciare, sono stata sorpresa di apprendere che le rane hanno i denti.

Daniel Ballo: Ho parlato con persone che non sono biologi di questo progetto. E molti di loro sono, all’inizio, molto sorpresi che le rane abbiano i denti. E poi quando parlo con altri biologi, specialmente quelli che studiano i denti negli animali, sono molto sorpresi di sentire così tante rane. non farlo Hanno i denti. Ricevo un contraccolpo in base a chi sto parlando. Ma il nostro studio ha mostrato che ci sono circa 100 generi di rane che mancano completamente di denti e rappresentano circa 20 casi indipendenti di perdita dei denti tra le specie.

Il tuo articolo afferma che la maggior parte delle rane ha denti solo nella mascella superiore. In che modo è utile per la masticazione?

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In generale, quando le rane hanno i denti, possono usarli per aiutare a catturare la preda. Ma per la maggior parte, le rane catturano le prede con le loro lingue espulse. I loro denti probabilmente non svolgono un ruolo molto importante nella cattura delle prede rispetto ai mammiferi, che spesso usano i loro denti per catturare e gestire le prede. Non ci sono rane o anfibi che masticano davvero la loro preda, e se usano i denti, semplicemente afferra e trattiene il cibo.

Che aspetto hanno i denti di rana?

In generale, i denti delle rane sono incredibilmente piccoli, motivo per cui sono stati trascurati per così tanto tempo. I denti della maggior parte delle rane sono lunghi meno di un millimetro e in realtà sono lunghi meno di mezzo millimetro. Ma se lo fai esplodere con alcune delle analisi di imaging che facciamo al Florida Museum of Natural History, puoi effettivamente vedere che i denti di una rana e i denti di altri anfibi sono molto complessi. Di solito sono di forma bicuspide, il che significa che hanno due piccoli punti all’estremità.

Il tuo studio esamina l’evoluzione dei denti di rana. Quando gli animali hanno sviluppato i denti per la prima volta?

Per quanto ne sappiamo, i denti si sono evoluti solo una volta in tutti i vertebrati, e ciò è accaduto più di 400 milioni di anni fa. Da questa singolare origine dei denti, tutti gli animali che hanno i denti oggi hanno mantenuto i denti negli ultimi 400 milioni di anni.

Ma alcune rane non hanno più i denti. Il tuo articolo afferma che ci sono stati più di 20 casi di perdita dei denti in milioni di anni tra le specie di rane, il che non è raro. E le rane?

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Le rane hanno già perso i denti più volte di tutti gli altri gruppi di vertebrati messi insieme.

Non sappiamo esattamente cosa abbia portato a questa frequente perdita dei denti. È probabilmente correlato alla specialità dietetica acquisita dalle razze di rane sdentate. Abbiamo identificato una forte associazione tra la perdita dei denti e le specie specializzate nel mangiare formiche, termiti e acari, che in realtà sono piccoli oggetti di prede invertebrate.

La maggior parte delle rane che hanno i denti mangiano una varietà di invertebrati e mangeranno davvero tutto ciò che possono mettere in bocca. Questa specie, che mangia solo prede molto piccole, può fare completamente affidamento sulle sue lingue per catturare e consumare prede così piccole, quindi i suoi denti non sono più funzionalmente necessari

Ho detto che il pensiero comune è che i denti si siano sviluppati solo una volta. Ma il tuo studio indica che alcune rane potrebbero aver già perso i denti e poi aver sviluppato di nuovo i denti?

Nel nostro studio, abbiamo dedotto diversi casi di ri-sviluppo dei denti in gruppi che altrimenti avevano perso i denti. [If it pans out,] Questo sarebbe qualcosa di davvero unico per le rane. Ma richiede davvero più studio.

Stavamo usando la tomografia computerizzata per identificare la presenza o l’assenza di denti. Le rane a volte sviluppano “denticoli dentali”, che sono fondamentalmente solo denticoli ossei sulle loro ossa che possono… Apparente Sembrano denti ma non sono smalto o dentina, che sono i tipi di tessuto che distinguono i denti veri. Pertanto, non è certo che questa specie abbia effettivamente sviluppato i suoi denti, ma è qualcosa che stiamo attualmente esaminando.

In che modo il tuo lavoro può essere utilizzato per esaminare i denti di rana?

I nostri prossimi passi per ulteriori ricerche sulla perdita ricorrente dei denti nelle rane sono di iniziare a guardare i meccanismi di sviluppo e molecolari della perdita dei denti. Tutti i denti sono fatti di smalto e dentina, questi tipi di tessuti sono codificati da proteine ​​e sappiamo quali geni sono responsabili di quelle proteine. Quindi, possiamo iniziare a guardare quei geni nelle specie che hanno perso i denti per vedere se sono diventati non funzionali a causa di mutazioni e iniziare a testare se ogni caso di perdita dei denti è causato da una mutazione diversa o se il risultato è da lo stesso Il boom che è successo più e più volte.

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