Asal-usul keberadaan gigi pada hewan, masih belum mendapatkan jawaban tunggal yang dapat disepakati. Namun, setidaknya terdapat dua hipotesis populer mengenai hal ini berdasarkan lokasi awal yang memunculkannya. Yaitu, dari luar (outside-in) atau dari dalam (inside-out).
Mungkin, pada awalnya gigi berevolusi dari sisik tubuh yang berada di luar lalu berpindah tempat menuju mulut sebagai bagian dari adaptasi untuk makan (outside-in). Atau, secara independen dari sisik, yang asal tempatnya jauh di dalam rongga mulut dan akhirnya naik menuju rahang (inside-out).
Sebuah studi baru oleh para ilmuwan di Penn State memberikan bukti untuk hipotesis “outside-in“.
Para peneliti mengamati dentikel rostral fosil Ischyrhiza mira, salah satu spesies yang termasuk dalam kelompok ikan hiu todak yang telah punah yang hidup selama periode Cretaceous (Kapur) akhir, sekitar 100 hingga 65 juta tahun yang lalu. Meskipun, mereka sebenarnya tidak bermaksud untuk menelaah lebih jauh tentang sejarah evolusi gigi.
“Dentikel rostral diyakini sebagai sisik yang termodifikasi karena lokasinya di moncong yang memanjang dan memiliki morfologi eksternal dan pola perkembangan yang mirip dengan sisik,” kata Todd Cook, profesor biologi dari Penn State Behrend.
Ia menjelaskan bahwa seperti halnya sisik yang ditemukan di bagian lain di tubuh, untuk membentuk sebuah dentikel rostral yang baru, yang lama harus terlebih dahulu tanggal dan menyediakan tempatnya.
“Namun, sangat sedikit yang diketahui tentang pengaturan jaringan yang membentuk dentikel rostral, terutama lapisan keras terluar yang dikenal sebagai enameloid.”
“Mengingat bahwa dentikel rostral kemungkinan merupakan sisik tubuh yang terspesialisasi, kami berhipotesis bahwa enameloid dentikel rostral akan menunjukkan struktur yang mirip dengan enameloid sisik tubuh, yang memiliki pengaturan mikrokristal sederhana.”
“Anehnya, enameloid dentikel rostral Ischyrhiza mira sama sekali tidak sederhana; itu jauh lebih kompleks daripada enameloid sisik tubuh,” kata Cook.
“Faktanya, keseluruhan susunan enameloid pada ikan hiu todak purba ini mirip dengan enameloid gigi hiu modern, yang telah dikarakterisasi dengan baik.”
Hal ini yang memberikan kekuatan pada gigi hiu dan ketahanan terhadap tegangan, dan sepertinya begitu pula dengan I. mira.
“Kemungkinan susunan mikrokristal dari enameloid dentikel rostral I. mira juga berfungsi sebagai cara untuk menahan gaya mekanis,” kata Cook.
Meskipun bukan tidak mungkin sisik dan gigi ini mengembangkan struktur mikronya secara terpisah, lebih masuk akal jika salah satunya muncul setelah yang lain. Dengan kata lain, ini merupakan hipotesis outside-in dari mana gigi berasal.
“Temuan ini memberikan bukti langsung yang mendukung hipotesis outside-in, karena menunjukkan bahwa sisik memiliki kapasitas untuk mengembangkan enameloid seperti gigi yang kompleks di luar mulut,” kata Cook.
Penelitian tersebut telah dipublikasikan dalam Journal of Anatomy.
