“Mỏ” cá nóc có thể là chìa khóa để lý giải tại sao con người không liên tục thay răng của họ và có thể dẫn đến những tiến bộ trong phương pháp điều trị nha khoa.
Nghiên cứu mới tập trung xem xét sự phát triển răng cá hoá thạch - không thay đổi suốt quá trình tiến hóa - cho thấy rằng sau khi mọc răng đầu tiên, chương trình sửa đổi - thay răng vẫn được tiếp diễn để tạo thành một “mỏ” đặc biệt và khác thường giống như mỏ chim vẹt.
Nghiên cứu - đây là lần đầu tiên các nhà khoa học đã phân tích sự phát triển của “mỏ” cá - cũng làm sáng tỏ quan điểm cho rằng sự tiến hóa không tạo ra bước nhảy, vết cắn đặc trưng của nó đã được thay đổi từ bộ gen chịu trách nhiệm cho sự phát triển răng và được bảo tồn hơn 400 triệu năm.
Tiến sĩ Gareth Fraser - Bộ môn Khoa học Động vật và Thực vật - Đại học Sheffield - người đứng đầu dự án, cho biết: "Nó vượt xa loài cá và thậm chí mới lạ về hình thái, chúng ta có thể sử dụng “mỏ” cá nóc như là một mô hình cho hệ thống thay thế răng đơn giản - gồm bốn lần liên tục thay răng tạo nên cấu trúc “mỏ”. Đó là mối quan tâm lớn cho khoa học để hiểu được quá trình thay răng, để hiểu các gen chi phối việc liên tục cung cấp răng và cơ chế bảo trì tế bào gốc răng”.
"Con người chỉ thay răng của họ một lần, loài cá, đặc biệt là các nóc, có thể được xem như là một mô hình mới để giúp chúng ta trả lời các câu hỏi làm thế nào chương trình thay răng liên tục được duy trì trong suốt cuộc đời? Điều này sẽ giúp chúng ta hiểu tại sao con người đã mất tiềm năng thay thế này, và hơn nữa, làm thế nào chúng ta có thể sử dụng kiến thức cơ sở di truyền thay răng ở cá để cải tiến trong phương pháp điều trị nha khoa. "
Cá nóc là loại cá nhiều xương, nó cực kỳ đa dạng và chiếm gần một nửa trong tất cả các loài động vật có xương sống. Nhóm này sử dụng một quá trình bảo tồn rất cao để tạo thành một hàm giống như “mỏ” đặt biệt – cái tạo thành răng trong tất cả các loài động vật có xương sống - trong hàng triệu năm.
Các nghiên cứu liệt kê sự phát triển răng trong suốt đời sống sinh trưởng của cá nóc, từ sản phẩm răng ban đầu đến sự hình thành “mỏ” đặc biệt của nó. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cấu trúc kỳ lạ không xuất hiện từ đầu trong quá trình phát triển phôi thai như động vật có xương sống hoàn chỉnh, mà là bắt nguồn từ sự phát triển sửa đổi của răng thay thế sau khi hình thành bộ răng ban đầu, xuất hiện như “răng cá bình thường”.
Tiến sĩ Fraser nói thêm: "Các cấu trúc “mỏ” được hình từ nhiều lớp của ngà răng, xếp chồng lên nhau, mỗi lớp đại diện cho một chiếc răng thay thế mới và có thể có hơn bảy lớp riêng biệt tạo thành “mỏ”, với lớp mới tiếp tục được hình thành để thay thế những hư hỏng do ăn uống gây ra.
"Chỉ sau khi bắt đầu chương trình thay thế răng chỉ bốn trong số những chiếc răng đầu tiên thế hệ mới và kỳ quái giống cấu trúc “mỏ” này xuất hiện. Đây là một ví dụ về sự sao chép lại đặc điểm kỹ thuật của bộ công cụ di truyền phát triển răng hướng tới nhiều khả năng thay thế và đặc trưng bộ răng.
Cá nóc là loại cá nhiều xương kỳ lạ nhất và gần đây đã trở thành mô hình di truyền hữu ích cho dự án bộ gen của cá nóc gần như hoàn thành. Hy vọng nó sẽ cung cấp một hệ thống mô hình có giá trị đối với di truyền học, bộ gen, khoa học y sinh và sự phát triển hiện nay, không đề cập đến tầm quan trọng của nhóm này đến sự hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của hình thái mới và sự đa dạng động vật có xương sống.
Bài viết này được thực hiện phối hợp với Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London và Đại học Hoàng Gia London.
