Une section mince montrant une dent partiellement usée de Changchunsaurus et la position unique de sa dent de remplacement en développement. Crédit :Université de Toronto Mississauga
Les études, impliquant le professeur Robert Reisz, paléontologue à l'Université de Toronto Mississauga, apparaissent dans les derniers numéros de PLOS UN et le Actes de la Royal Society B .
Dans le premier article, Reisz et ses collègues de l'Université de Jilin en Chine ont examiné les dents de Changchunsaurus parvus , un petit dinosaure herbivore du Crétacé.
Les dinosaures ornithischiens ("oiseaux à hanches") ont développé une incroyable diversité de dents, dont les batteries dentaires complexes des ornithopodes dérivés (comme les fameux dinosaures à bec de canard), mais on sait peu de choses sur la façon dont ces arrangements complexes sont nés des arrangements simples des dents des premiers dinosaures. Changchunsaurus parvus appartient à une branche à ou près des origines des ornithopodes, et peut ainsi donner un aperçu du développement précoce des dents des ornithopodes.
Dans cette étude, Reisz et ses collègues ont trouvé une méthode unique de remplacement des dents qui a permis à Changchunsaurus de recycler les dents sans perturber la surface de cisaillement continue formée par ses rangées de dents. Les auteurs ont également constaté que les dents présentent un émail ondulé, un type de tissu que l'on croyait n'avoir évolué que chez les ornithopodes plus modernes. Les auteurs soupçonnent que ces caractéristiques peuvent être apparues tôt lorsque ce groupe de dinosaures s'est spécialisé dans la consommation de plantes.
Une section mince à travers une mâchoire inférieure du dinosaure herbivore Changchunsaurus , montrant les dents à différents stades de développement Crédit :Université de Toronto Mississauga
La dent entière :comment les mammifères ont fait évoluer leur système unique d'ancrage dentaire
Dans la deuxième étude, publié dans le Actes de la Royal Society B , Reisz a travaillé avec ses étudiants qui sont maintenant à l'Université de l'Alberta et à l'Université de la Colombie-Britannique, ainsi que des collaborateurs de l'Université de Washington à Seattle, et l'Unidad Ejecutora Lillo en Argentine.
Toute personne qui a porté un appareil dentaire sait que vos dents peuvent être lentement poussées et tirées à leur place. Ce que vous ne savez peut-être pas, c'est que ce mouvement est rendu possible par un ligament spécial qui maintient chaque dent dans son alvéole. Ce ligament sert également à amortir chaque dent lorsque nous mâchons notre nourriture. Les origines de ce ligament, cependant, ont été un mystère.
Le crâne du spécimen holotype de C. parvus (JLUM L0304-j-Zn2). Crédit :Chen et al., 2018
Cette étude, dirigé par l'ancien Ph.D. de l'Université de Toronto Mississauga. étudiant Aaron LeBlanc, a résolu le mystère entourant la façon dont les mammifères ont développé leur système complexe d'ancrage dentaire. Depuis plus de cent ans, les scientifiques pensaient que ce ligament a évolué avec les premiers mammifères lorsqu'ils ont commencé à mâcher, mais ce nouvel article montre que ce système est apparu d'abord chez les parents éteints des mammifères, appelé les therapsides.
En examinant des tomodensitogrammes et en réalisant de fines sections de dents et de mâchoires thérapeutiques fossiles pour une étude microscopique, LeBlanc et ses collègues ont découvert que les dents de mammifères ne sont pas aussi inhabituelles que nous le pensions autrefois. "Nous avons trouvé des preuves de ce système ligamentaire dans plusieurs groupes de thérapsides éteints, nous disant qu'il a évolué avant que les premiers mammifères ne mâchent leur nourriture, " dit LeBlanc.
L'aspect ondulé de l'émail de Changchunsaurus en coupe mince et sous lumière à polarisation croisée. Crédit :Université de Toronto Mississauga
Les chercheurs pensent également avoir compris comment nos ancêtres thérapsides ont fait évoluer ce système d'ancrage ligamentaire. Ils ont découvert que dans de nombreuses mâchoires synapsides fossiles, les dents ont été rapidement fusionnées en place par cet os envahissant, mais dans certains therapsides, l'os environnant a grandi plus lentement.
"Nous avons constaté que certains therapsides, comme les mammifères, doit avoir fait évoluer ce système d'ancrage ligamentaire non en développant de tout nouveaux tissus, mais en retardant la croissance de l'os environnant, " dit Reisz. "Nous avons recadré notre façon de voir la condition des mammifères. Nous ne pensons pas que les mammifères soient plus « avancés » que les autres thérapsides éteints, mais au lieu de cela, les dents des mammifères sont gelées dans un état de développement antérieur par rapport aux animaux qui ont des dents fusionnées avec les mâchoires. »
L'aspect ondulé de l'émail de Changchunsaurus en coupe mince et sous lumière à polarisation croisée. Crédit :Chen et al., 2018
Les deux études entreprises à l'Université de Toronto Mississauga portent sur des dents qui ne sont pas solidement ancrées aux mâchoires, mais plutôt maintenu en place par des ligaments. Il existe maintenant des preuves claires que les ligaments sont présents chez les dinosaures et les mammifères carnivores et herbivores, et ces ligaments ne sont pas forcément liés à l'évolution de la mastication, comme on le pensait auparavant. Reisz espère que les recherches en cours continueront à révéler une meilleure compréhension de cette énigme intéressante.
