Les scientifiques savent depuis longtemps que les grenouilles sont bizarres en ce qui concerne les dents. Certains ont de minuscules dents sur la mâchoire supérieure et le toit de la bouche, tandis que d’autres arborent des structures fanglike. Certaines espèces sont complètement édentées. Et une seule grenouille, sur plus de 7 000 espèces, a de vraies dents sur les mâchoires supérieure et inférieure.
Aujourd’hui, la première étude complète de l’évolution des dents chez les grenouilles satisfied en lumière l’histoire dentaire du groupe. Les chercheurs du Florida Museum of Natural Record ont analysé des tomodensitogrammes de presque tous les genres d’amphibiens vivants pour révéler que les grenouilles ont perdu des dents in addition de 20 fois au cours de leur évolution, moreover que tout autre groupe de vertébrés. Certaines espèces de grenouilles peuvent même avoir réévolué des dents après les avoir perdues des millions d’années auparavant.
Les chercheurs ont également trouvé une corrélation entre l’absence de dents chez les grenouilles et un régime alimentaire spécialisé sur les petits insectes, tels que les fourmis et les termites. Leur analyse des amphibiens dad and mom des grenouilles, les salamandres et les animaux obscurs ressemblant à des vers connus sous le nom de caecilians, a montré que ces groupes ont conservé des dents sur les mâchoires supérieures et inférieures tout au extended de leur histoire évolutive.
« Grâce à cette étude, nous avons vraiment pu montrer que la perte de dents chez les vertébrés est en grande partie une histoire de grenouilles, avec furthermore de 20 pertes indépendantes », a déclaré Daniel Paluh, auteur principal de l’étude, titulaire d’un doctorat. candidat au département de biologie de l’Université de Floride. « Seuls huit autres groupes de vertébrés vivants, y compris des hippocampes, des tortues, des oiseaux et quelques mammifères, ont également évolué vers l’idiotie. »
Les dents ont d’abord évolué il y a furthermore de 400 tens of millions d’années, conférant rapidement un avantage concurrentiel aux animaux qui en possédaient et conduisant à la diversification des requins, des poissons osseux et, finalement, des vertébrés qui ont erré pour la première fois sur la terre ferme.
Tout au very long de leur longue histoire, les dents ont été un élément significant de l’évolution des vertébrés, mais certains groupes se sont tout aussi bien débrouillés sans elles. Les oiseaux ont perdu leurs dents il y a environ 100 tens of millions d’années avec l’avènement du bec, et le as well as grand vertébré connu, la baleine bleue, et le in addition petit, une grenouille de Nouvelle-Guinée, sont entièrement édentés.
Cependant, peu de chercheurs se sont concentrés sur l’étude des dents de grenouille, pour la easy raison qu’elles sont incroyablement petites.
« Si vous ouvrez la gueule d’une grenouille, vous ne verrez probablement pas de dents même si elles en ont, motor vehicle elles ont généralement moins d’un millimètre de extended », ou furthermore petites que la pointe d’un crayon, a déclaré Paluh.
Cela n’a pas empêché certaines personnes d’essayer. Dans son étude des relations entre les espèces de grenouilles, le célèbre paléontologue du XIXe siècle Edward Cope a regroupé toutes les grenouilles édentées dans le même groupe, qu’il a appelé Bufoniformia.
Des chercheurs utilisant des approaches génétiques modernes ont depuis montré que les espèces de Bufoniformia ne sont pas en fait étroitement liées, ce qui suggère que la perte de dents s’est produite as well as d’une fois dans l’évolution de la grenouille. Mais là, l’histoire s’est arrêtée.
Dans le passé, déterminer avec précision quelles grenouilles avaient des dents aurait nécessité un travail laborieux qui endommageait ou détruisait irrévocablement des events de spécimens conservés. Les grenouilles constituent également un groupe très diversifié, ce qui rend une évaluation complète de leurs dents une tâche difficile.
Mais Paluh et ses collègues avaient un avantage majeur : le Florida Museum mène un exertion multi-institutionnel massif pour scanner 20 000 spécimens de vertébrés, donnant aux chercheurs la possibilité d’étudier les animaux d’une manière qui n’était pas doable auparavant.
Le projet, appelé oVert, permet à toute personne disposant d’une connexion World-wide-web d’accéder à des modèles 3D dérivés des scans, qui représentent des caractéristiques distinctes d’un organisme, notamment les os, le système vasculaire, les organes internes, les tissus musculaires et les dents. Pour Paluh, cela signifiait qu’il pouvait pratiquement scruter la bouche d’une grenouille.
les chercheurs ont inclus des représentants de tous les groupes d’amphibiens. Ils ont analysé les schémas de perte de dents au fil du temps en utilisant une carte publiée précédemment des relations évolutives entre les amphibiens basée sur des données génétiques.
L’étude fournit un exemple puissant de la recherche qui peut être réalisée avec des données en libre accès, a déclaré David Blackburn, conservateur d’herpétologie du Florida Museum, conseiller de Paluh et auteur principal de l’étude.
«Nous avons effectivement crowdsourcing la collecte de données dans notre laboratoire, y compris des personnes qui n’étaient pas aux États-Unis à ce instant-là», a déclaré Blackburn.
Leurs résultats ont montré que loin de perdre des dents une seule fois au cours de leur évolution, comme le suggère l’idée désormais démystifiée du Bufoniformia, les grenouilles ont subi une «perte de dents rampante», a déclaré Paluh, avec l’édulcie apparaissant dans des groupes aussi éloignés que les crapauds et le poison grenouilles de fléchettes.
L’équipe a également noté une corrélation étroite entre la présence ou l’absence de dents chez les grenouilles et leurs habitudes alimentaires. Alors que les informations alimentaires sont rares pour de nombreuses espèces de grenouilles, les chercheurs ont découvert un lien entre un régime alimentaire composé de minuscules insectes et un manque de dents.
« Avoir ces dents sur la mâchoire pour capturer et retenir les proies devient moins vital vehicle ils mangent de très petits invertébrés qu’ils peuvent simplement apporter dans leur bouche avec leur langue hautement modifiée », a déclaré Paluh. « Cela semble relâcher les pressions sélectives qui maintiennent les dents. »
Certaines espèces de grenouilles empoisonnées, par exemple, ont évolué pour se nourrir principalement de fourmis et d’acariens qui produisent des composés toxiques, utilisant leurs langues de projectile collantes pour ramasser leurs proies et les avaler en entier. Les grenouilles sont capables de stocker les toxines de leur source de nourriture et de les réutiliser pour leur propre utilization, sécrétant les composés à travers leur peau pour éloigner les prédateurs. Et la grenouille-tortue, une espèce fouisseur édentée en Australie, traverse le labyrinthe de passages souterrains à l’intérieur des nids de termites, chassant les insectes qui les ont construits.
Les dents semblent superflues pour les mammifères qui se nourrissent également de fourmis et de termites. Les pangolins et les fourmiliers, qui ont des langues hautement spécialisées pour sonder les nids de fourmis et de termites, sont tous deux édentés.
De nombreuses thoughts subsistent sur la biologie des dents des grenouilles, y compris comment les gènes qui régulent leur creation dentaire s’allument et s’éteignent. Il est également difficile de savoir si les constructions dentelées en forme de dents chez les grenouilles qui ont retrouvé ces caractéristiques sont en réalité de vraies dents, a déclaré Paluh. Pour le déterminer, les scientifiques devront examiner as well as en profondeur ces buildings, à la recherche de la présence d’émail et d’autres caractéristiques déterminantes clés.
Des procedures innovantes, telles que celles utilisées dans le projet oVert, commencent à souligner les lacunes et les limites des connaissances comme celles-ci, mais elles ouvrent également le champ à de nouvelles découvertes, a déclaré Blackburn.
«Nous avons maintenant beaucoup de nouvelles thoughts dans mon laboratoire inspirées par les choses surprenantes difficulties de l’imagerie 3D du projet oVert, et celles-ci nous ramèneront à la fois dans les collections du musée et sur le terrain pour voir ce que font ces animaux dans la mother nature.. «
