一种4亿年前的鱼类笑容正改变我们对牙齿的认知，该报道率先发表于A-Z动物网站。

远古甲胄鱼Romundina gagnieri的化石显示，早期脊椎动物的牙齿生长在齿板上，而非直接长在下颌骨上。

4亿年前的盾皮鱼类化石显示牙齿以同心环状模式生长，这挑战了此前关于鱼类牙齿如何演化的理论。

这些早期的牙齿适应性特征有助于塑造了摄食策略，最终支持了脊椎动物的演化，包括后来登陆的动物。

如今，所有鱼类都有牙齿。它们的牙齿形状因饮食不同而异，从鲫鱼细小如钉的牙齿到鲨鱼锋利尖锐的牙齿不等。但鱼类是从数百万年前生活在地球古老海洋中的无齿祖先演化而来的。鱼类何时以及如何获得牙齿，一直是科学界持续探究的问题，相关证据也在不断积累。最近发表于《皇家学会开放科学》上的一篇论文中，古生物学家基于对原始鱼类化石——棘鱼类化石的解读，对鱼类牙齿的演化过程提出了自己的见解。

脊椎动物的牙齿是数百万年进化历史的结果。然而，脊椎动物最早出现牙齿的起源至今仍不完全清楚，”该研究作者、列日大学古生物学家塞巴斯蒂安·奥利夫解释道。“我们开展的研究聚焦于一种4亿年前的甲胄鱼类，揭示了最早的脊椎动物牙齿是如何演化而来的。”

“板甲动物”（古希腊语意为“板状皮肤”）是目前已知最早具有颌骨的脊椎动物，生活在约4亿年前。这些鱼类体表覆盖着厚重的甲板，保护着头部和颈部。它们演化出牙齿是一个非同寻常的过程，因为牙齿支持了饮食结构的变化，进而推动了这些早期脊椎动物的进一步演化。有了牙齿，动物便能切割和撕裂食物，从而利用新型的食物资源，并开拓新的栖息地。

棘鱼与软骨鱼（如鲨鱼、鳐鱼、银鱼）和硬骨鱼（其余所有鱼类）的祖先关系密切。在硬骨鱼中，最早登陆的物种如提塔利克，被认为大约3.75亿年前就已发展出两栖生活方式，利用其扇状鳍拖着身体登上岸上。因此，棘鱼的演化是脊椎动物生命起源，包括我们自身起源故事的一部分。

蒂克塔利克是一种“鱼形两栖动物”，过着陆地与水域兼有的生活。

在盾甲类动物中，颌部演化为类似喙状的齿板，这些齿板固定在口腔顶部和腭部。过去人们认为盾甲类动物没有牙齿，因此它们依靠齿板边缘锋利的部分来处理食物（就像今天的海龟一样，用喙状结构啃食）。然而，最近的古生物学研究在盾甲类化石中发现了牙齿，这些牙齿大多位于口腔后部，表明牙齿是从后向前逐渐演化而来的。

这项新研究聚焦于在加拿大北极地区瓦利斯王子岛发现的颅骨化石。这些颅骨属于一种新描述的盾皮鱼类，研究作者将其命名为Romundina gagnieri。这两具化石出自名为“德拉湾”的地层，该地层由石灰岩构成，这类岩石通常出现在曾经是古海洋区域的地方。研究人员溶解了石灰岩基质后，利用X射线计算机断层扫描技术（一种用于数字化可视化固体物体切片的扫描方法）从多个角度对化石进行了观察和分析。

脊椎动物的牙齿是数百万年进化历史的结果。然而，脊椎动物牙齿最早出现的起源至今仍不完全清楚。该研究作者塞巴斯蒂安·奥利夫是列日大学的古生物学家。

脊椎动物的牙齿是数百万年进化历史的结果。然而，脊椎动物牙齿最早出现的起源至今仍不完全清楚。

该研究作者、列日大学古生物学家塞巴斯蒂安·奥利夫

该研究显示，早期牙齿并非像过去认为的那样仅从口腔后部生长，而是向各个方向生长，不仅出现在脸颊骨上，也出现在附着在硬腭上的骨板上，研究作者奥利夫表示。

在R. gagnieri中，研究人员观察到一对位于口腔顶部的齿板上存在生长记录，其中靠近中心的是较老的牙齿，外围则是较新的牙齿。这种模式驳斥了牙齿最初在鱼类口腔后部演化这一假设。看来，在这种原始鱼类中，齿板随着牙齿按同心环状依次萌出而逐渐变宽，就像树木的年轮一样。

这些图像显示了棘鱼纲化石齿板上的牙齿。

“这是一种我们此前不了解的组织模式，可能对应所有有颌脊椎动物的原始模式，”奥利夫在一份新闻稿中表示，“带装甲的鱼类不仅是最早拥有颌骨的脊椎动物，也是最早表现出不同齿列组织模式的脊椎动物。”

在R. gagnieri中，一些牙齿表面覆盖着釉质帽，其内部是牙本质核心，这种结构在现今脊椎动物的牙齿中很常见，比如我们的牙齿。由于后来的盾皮鱼类缺乏釉质牙齿，这一釉质特征可能已经丢失，之后又重新演化出来，作为适应咀嚼坚硬猎物的一种适应性特征。值得注意的是，罗蒙迪纳的牙齿位于齿板上而非下颌，这打破了以往认为下颌是牙齿演化前身的假设。“我们在这里看到的是牙齿演化过程中的一个早期阶段，”Olive补充道。

因此，R. gagnieri那带齿的笑容让我们窥见了4亿年前石炭纪时期鱼类牙齿的情况。具有颌骨和牙齿的鱼类，为我们展示了今天硬骨鱼和鲨鱼的多样性。尽管甲胄类鱼类在石炭纪末期灭绝，但它们的一些近亲鱼类却得以幸存。口腔结构的适应性变化以支持新的摄食方式，为脊椎动物登陆并成功生存奠定了基础。