Kedy prišli vtáky o zuby?

Absencia zubov, alebo tzv. edentulizmus, sa v prípade vertebrát bezpochyby najčastejšie spája s vtákmi, okrem nich však zuby stratili aj korytnačky a tento jav sa týka aj niektorých cicavčích potravných špecialistov, ako sú mravčiare, šupinavce či bezzubé veľryby. Prítomnosť zobáka bez zubných štruktúr patrí pritom k charakteristickým znakom spojeným s vtáčou identitou. Už od objavenia Archaeopteryxa v roku 1861 vieme, že dnešné vtáky sú potomkami theropodných dinosaurov. Predkovia vtákov preto museli byť vybavení sadou zubov, avšak kedy, prípadne koľkokrát ich stratili v priebehu evolúcie, nie je ľahké rozlúštiť, vzhľadom na značne nekompletné fosílne záznamy. Aj v tomto prípade vedcom, našťastie, pomohli dáta uložené v DNA, konkrétne degradované zvyšky génov spojených s výstavbou zubov. Vývoj zubov vertebrát je neskutočne zložitý proces spojený s využívaním mnohých rozdielnych génov. Šestica z nich je však pre správne formovanie dentínu (gén DSSP) a enamelu (gény AMTN, AMBN, ENAM, AMELX, MMP20) skutočne nevyhnutná. V rámci nedávno osekvenovaných genómov 48 recentných druhov vtákov (predstavujúcich takmer všetky dnes žijúce rady vtákov) práve týchto šesť génov podrobili analýze na prítomnosť inaktivačných mutácií, ktoré by nasvedčovali strate schopnosti produkovať mineralizované zuby. Výskyt jednotlivých mutácií indikuje, že zásadný zlom v tvorbe zubných elementov nastal už u spoločného predka všetkých dnešných vtákov (tzv. Neornithes) približne pred 116 miliónmi rokov. Podobná nezávislá inaktivácia „zubotvorných“ génov v rovnakom alebo redukovanom rozsahu „postihla“ aj zmienené skupiny vertebrát, ktoré počas svojho vývoja postupne stratili alebo výrazne obmedzili schopnosť produkovať zuby. Na druhej strane, všetkých šesť génov má aktívnych napríklad aligátor americký (zástupcovia krokodílov sú najbližšími príbuznými vtákov) či cicavce disponujúce zubami pokrytými sklovinou (napr. šelmy a slony). (R. W. Meredith, et al., Science 346, 1336 2014; DOI: 10.1126/science.1254390)