Une nouvelle étude a permis de découvrir que la dentine contenue à l’intérieur des dents proviendrait à l’origine de l’exosquelette d’anciens poissons. Comme pour nous aujourd’hui, la dentine présente sur les « armures » des poissons permettait de sentir l’environnement dans lequel ils évoluaient.

Nous avons tous expérimenté la douleur dentaire en mangeant une glace. La sensibilité dentaire est transmise aux nerfs à l’intérieur de la dent par une composante appelée la dentine. En plus de transmettre la douleur, elle nous informe sur la pression et la température de la nourriture mastiquée.

« L’origine des dents de vertébrés est un problème de longue date », explique cette nouvelle étude publiée dans la revue Nature ce 21 mai 2025 par des paléontologues de l’Université de Chicago. Ils ont réussi à percer ce mystère.

Leur étude suggère que la dentine proviendrait, à l’origine, des exosquelettes blindés (une sorte d’ « armure » externe) de poissons anciens de 465 millions d’années. Plus précisément, la dentine aurait évolué à partir des structures bosselées présentes sur cette « armure », appelées odontodes. Leur rôle était d’aider les poissons à percevoir les conditions de l’eau environnante.

Une armure sensible

« Lorsqu’on pense à un animal primitif comme celui-ci, nageant avec une armure, il a besoin de percevoir le monde qui l’entoure. C’était un environnement prédateur assez intense, et être capable de percevoir les propriétés de l’eau environnante aurait été très important », explique Neil Shubin, auteur principal de la nouvelle étude, dans un communiqué de l’Université de Chicago. « Nous voyons donc ici que les invertébrés dotés d’une armure comme les limules ont, eux aussi, besoin de percevoir le monde qui les entoure, et il se trouve qu’ils ont trouvé la même solution. »

Image de la tomodensitométrie de dents comme des dents cutanées sur un requet chat. Ces structures en forme de dent sont connectées au système nerveux, ce qui suggère qu'elles créent une sensation. // Source : Yara Haridy
Image de scanner de denticule dermique chez une roussette (un petit requin). // Source : Yara Haridy

À la base, Yara Haridi, première autrice de l’étude, a scanné des fossiles de vertébrés dans le but de « répondre à une autre question paléontologique de longue date : quel est le plus ancien vertébré présent dans les archives fossiles ? », raconte le communiqué de l’université de Chicago. Il se trouve que l’un de ces signes est la présence de dentine dans les odontodes, du moins chez les poissons plus récents. Yara Haridi a scanné une grande variété de spécimens allant des coquillages aux crabes et aux escargots en passant par les requins, raies et poissons-chats.

Des dents sur la peau des poissons

Il se trouve que « les requins, les raies et les poissons-chats possèdent également des structures semblables à des dents, appelées denticules, qui donnent à leur peau une texture semblable à du papier de verre ». En investiguant, l’autrice de l’étude s’est rendu compte que les denticules, comme les dents, étaient reliés à des nerfs. Pour elle, la similitude était frappante entre les dents, les odontodes anciens des poissons cuirassés et les sensilles d’arthropodes (les organes sensoriels des carapaces de crabes).

Les anciens poissons vertébrés (rangée du haut), les anciens arthropodes (rangée du milieu) et les arthropodes modernes (rangée du bas) possédaient tous des structures convergentes sur leurs exosquelettes, reliées à des nerfs permettant aux animaux de percevoir leur environnement. // Source : Alex Boersma
Les anciens poissons vertébrés (rangée du haut), les anciens arthropodes (rangée du milieu) et les arthropodes modernes (rangée du bas) possédaient tous des structures convergentes sur leurs exosquelettes, reliées à des nerfs permettant aux animaux de percevoir leur environnement. // Source : Alex Boersma

L’autrice analyse : « Nous pensons que les premiers vertébrés, ces gros poissons cuirassés, avaient des structures très similaires, du moins morphologiquement. Elles se ressemblent chez les arthropodes anciens et modernes, car ils fabriquent tous cette couche minéralisée qui recouvre leurs tissus mous et les aide à percevoir leur environnement. »

Cette étude renforce l’hypothèse selon laquelle « la dentine a évolué en tant que un tissu sensoriel dans l’exosquelette des premiers vertébrés, une fonction conservée dans les dents des vertébrés modernes », écrit l’étude.

Finalement, même si les scientifiques n’ont pas réussi à répondre à leur quête initiale, à savoir trouver le premier poisson vertébré, ils ont tous de même fait une découverte importante sur l’évolution.

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