Зубы росли всю жизнь

0

Первые хищники не страдали кариесом

Самые ранние хищники появились на Земле около 480 млн. лет назад – и у них была удивительная особенность: их зубы имели свойство восстанавливаться. Команда палеонтологов из Университета Эрланген-Нюрнберг (FAU, Германия) смогла узнать, как росли зубы у древних животных.

Земля. Сотни миллионов лет назад. Быстрый и проворный хищник с острыми зубами отправляется на охоту в доисторическое море. Он следит за добычей и незаметно подползает к ней. Резко нападает и пожирает свою жертву. Некоторые зубы хищника получают повреждения от такого порыва, но для зверя это не проблема: зубы «вылечатся» сами.
Это описание охоты не вымышленного доисторического монстра из фильма ужасов, а хищника, который обитал на Земле много лет назад, в период между поздним кембрием и триасом, – конодонта. Внешне он напоминал современного угря и, несмотря на свои небольшие размеры (в длину конодонт достигал 40 см), был первым хищником на Земле. О существовании этих позвоночных ученые узнали после того, как были обнаружены так называемые «конодонтовые элементы» – окаменелости зубовидных скелетных остатков. Как считают исследователи, часть зубов конодонтов выполняла роль фильтра: с их помощью планктон извлекался из воды и отправлялся в глотку зверя. Другими же зубами древние хищники (те, что побольше) хватали и разрывали свою жертву. При этом зубы могли восстанавливаться после повреждения. Как точно это происходило, сегодня трудно установить, так как мягкие ткани челюсти сохраняются редко.
Несмотря на трудности, исследователи FAU нашли способ, чтобы разгадать давнюю загадку. Используя растровый (сканирующий) электронный микроскоп, ученые изучили различные слои зубов представителя конодонтов – O. confluens, – чтобы узнать больше, как они росли. Во время этого процесса материал «бомбардируют» электронами. Различные материалы отражают разное количество электронов обратно в микроскоп. Например, тяжелые элементы отражают больше отрицательно заряженных частиц, чем элементы полегче. Этот метод позволил воспроизводить и исследовать отдельные слои с гораздо более высоким разрешением, чем раньше. Используя рентгеновскую спектроскопию, где элементы обнаруживаются с помощью излучения, которое они испускают, ученые также смогли проанализировать химический состав каждого слоя.
Как показали исследования, зубы росли циклично: заканчивается цикл износа зубов и начинается цикл роста новых слоев. Кроме того, форма зубов сильно варьировалась в зависимости от стадии роста животных. Исследователи смогли идентифицировать три стадии роста в процессе развития животного, на которые преимущественно влиял (среди прочих причин) рацион питания. Пройдя первый этап – личиночное состояние, при котором пища не пережевывалась, конодонты эволюционировали в первых охотников на второй и третьей – уже более зрелых – стадиях роста. За это время их зубы подверглись метаморфозе – и превратились в зубы хищников.
До сих пор было две модели, объясняющие, как зубы конодонта могли восстанавливаться. В отличие от, например, человеческих зубов, растущих изнутри, зубы конодонтов восстанавливались снаружи: непрерывно добавлялись новые слои, новые центры роста. Одна из теорий ученых заключается в том, что в периоды покоя конодонты убирали свои зубы в эпидермальные «карманы», где на них нарастали новые слои. Это можно сравнить с механизмом, который используют некоторые ядовитые змеи: их клыки, через которые поступает яд, убираются в «паз» в верхней челюсти, и достаются, когда змея хочет укусить. Существует и другая теория. Она говорит о том, что зубы древних хищников были постоянно окутаны тканью и роговой «крышкой», которые позволяли новым слоям накапливаться со временем. Исследования, проведенные учеными FAU, подтвердили первую теорию, заключает Sciencedaily.com (перевод http://scientificrussia.ru).

Поделиться.

Комментарии закрыты