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Conodonts, odontodes, stem-groups, and the ancestry of enamel genes

Reif, Wolf-Ernst

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 241 Heft 3 (2006), p. 405 - 439

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published: Dec 15, 2006

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ArtNo. ESP155024103005, Price: 29.00 €

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Abstract

Kawasaki & Weiss (2003) describe a gene family (called SCPP) that control Ca-binding extracellular phosphoproteins in enamel, in bone and dentine, in saliva and in milk. It evolved by gene duplication and differentiation. They date it back to a first enamel matrix protein in conodonts. It is shown here that conodonts are no vertebrate stem-group, nor a sister-group of the vertebrates or the craniates, not even of the chordates. K. & W. violate the principle of functional gradualism by deriving SCPP-secreting milk gland and saliva gland cells from highly specialized ameloblasts in early vertebrates. It is predicted here that ancestral genes of those found in the enamel, dentine, bone, saliva and milk subfamilies of the SCPP family have a wide distribution among all groups of vertebrates.

Kurzfassung

Kawasaki & Weiss (2003) beschreiben eine SCPP genannte Genfamilie. Diese Gene kontrollieren Ca-bindendes extrazelluläres Phosphoprotein in Schmelz, Knochen, Dentin, Speichel und Milchkasein. Die Evolution der Genfamilie geschah durch Duplikation und Differenzierung. Die Autoren datieren die Familie zurück zum ersten Schmelz-Matrix Protein in Conodonten. Es wird hier jedoch gezeigt, dass Conodonten-Elemente nicht aus Wirbeltier-Hartgeweben aufgebaut sind und dass die Conodonten-Tiere keine Wirbeltier-Stammgruppe waren, noch eine Schwestergruppe der Wirbeltiere oder Craniaten, ja nicht einmal der Chordaten. Möglicherweise gehören sie mit den zwei Protochordatenphyla in die Nähe der Verzweigung von Deuterostomiern und Protostomiern. K. & W. verletzen das Prinzip des funktionellen Gradualismus dadurch, dass sie Milchdrüsen- und Speicheldrüsen-Zellen, die SCPP ausscheiden, von hochspezialisierten Amelob/lasten früher Wirbeltiere ableiten. Es wird vorausgesagt, dass die Vorläufer der heutigen SCPP- (Schmelz, Dentin, Knochen, Kasein und Speichel) Gene eine weite Verbreitung in allen Wirbeltiergruppen haben, dass ihre Differenzierung sehr früh begonnen hat und dass die drei Hauptgruppen (Schmelz-Dentin-Knochen, Milchkasein und Speichel) auf eine sehr frühe gemeinsame Wurzel zurückgehen, die nichts mit den Conodonten zu tun hat.

Keywords

Conodontodontodstem-group