14.03.2012

Самые острые зубы были у древних бесчелюстных животных

У древнейших позвоночных конодонтов не было ни челюстных костей, ни мощных жевательных мышц, поэтому, чтобы пережёвывать добычу, им пришлось изменить механизм жевания и приобрести зубы исключительной остроты, пишет Nature News.

Конодонты прожили на земле довольно долго, появившись в доисторическом океане 500 млн. лет назад и исчезнув к концу триаса, около 200 млн. лет назад. Это были угреобразные животные, одни из первых позвоночных. При этом они представляют собой любопытное исключение: судя по археологическим находкам, конодонты были лишены челюстного аппарата, но у них были зубы.

Зачем этим животным понадобились зубы без челюстей, долгое время никто не мог понять; выдвигались даже предположения, что на деле зубы представляют собой фильтровальный аппарат, то есть ничего не рвут и не пережёвывают.

Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) и Университета Монаша (Австралия) попытались выяснить, что всё-таки конодонты делали своими зубами. Останки животных ещё раз изучили с применением рентгеноструктурного анализа, создали компьютерные модели зубов. Чтобы узнать, какую силу развивали эти зубы и в каком направлении, был использован расчёт методом конечных элементов, с помощью которого обычно оценивают нагрузку на корпус самолёта. Те же самые операции учёные выполнили для зубов летучей мыши, которые по размерам примерно равны зубам конодонтов. Результаты расчётов опубликован в журнале Proceedings of The Royal Society B.

Конодонты обладали острейшими зубами, толщина режущего края которых составляла одну двадцатую от толщины человеческого волоса. Это позволяло обходиться без развитых жевательных мышц — а значит, и без челюстных костей, к которым эти мышцы должны были бы крепиться. На ту же самую работу, которую выполняют наши челюсти (и вообще челюсти всех млекопитающих), конодонты почти не тратили мышечных усилий. Но в этом им помогала не только сверхострота зубов, но и особый способ жевания. Зубы конодонтов двигались не сверху вниз, а из стороны в сторону, описывая круг в горизонтальной плоскости. При этом режущие поверхности зубов находились под углом друг к другу, что позволяло создавать разницу давлений и тем самым более эффективно «разделывать» добычу.

Столь тонкие режущие края должны были бы периодически обламываться, поэтому учёные полагают, что у конодонтов был ещё и механизм заточки (или обновления) зубов — то, чего лишено большинство современных позвоночных. В общем, на конодонтах эволюция поставила первый эксперимент по созданию зубов, когда млекопитающих не было даже в отдалённых планах. И он оказался успешным, судя по тому, как долго просуществовала эта группа.

По мнению исследователей, конодонты указывают на возможность независимого появления зубов у разных животных. Те или иные группы, сталкиваясь с необходимостью обзавестись зубами, могли решать эту проблему по-своему. Хотя, конечно, бесчелюстные конодонты со своим оригинальным решением остаются единственными в своём роде.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА