Бивни есть только у млекопитающих. Тем более интересно выяснить, когда и у кого они появились впервые. Ученые из США, которые занялись этим вопросом, пришли к выводу, что бивни возникли еще до появления самих млекопитающих.
Дицинодонт / ©Getty images
Работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B. Бивни есть у самых разных животных: слонов, бородавочников, моржей. Их объединяет одно — все они млекопитающие. Не все выступающие из челюсти зубы можно назвать бивнями. В отличие от зубов, бивни растут на протяжении всей жизни животного. Поверхность их при этом покрыта дентином (они полностью состоят из него), а не твердой эмалью, как у зубов.
Ученые из Гарвардского и Вашингтонского университетов, а также Полевого музея естественной истории (США) показали, что зубы с эмалевым покрытием — другая эволюционная стратегия, чем бивни, покрытые дентином. Это некий компромисс: чтобы зубы продолжали расти всю жизнь, как бивни, они не могут быть полностью покрыты твердой эмалью. Бивни менее прочны, зато их можно отрастить заново, если они сломаются.
Американским исследователям удалось показать, что первые бивни появились у животных, которые возникли еще до эпохи млекопитающих — дицинодонтов, живших 190,8-298,9 миллиона лет назад. Современные млекопитающие — ближайшие из современных родственников этих существ, размер которых варьировался от кошки до слона. Дицинодонты принадлежали к кладе синапсидов, что включает млекопитающих и всех вымерших животных. Все синапсиды более родственны друг к другу, чем к ящерообразным (завропсидам) и рептилиям.
Чтобы выяснить, действительно ли клыки дицинодонтов были бивнями, ученые сделали срезы таковых у 19 особей дицинодонтов, относящихся к десяти различным видам. Используя компьютерную томографию, исследователи изучили, как клыки крепились к черепу и показывали ли их корни следы непрерывного роста.
Выяснилось, что клыки одних дицинодонтов в самом деле были бивнями, в то время как у других, более ранних видов, это были еще просто большие зубы. Выводы ученых интересны, учитывая, что дицинодонты были самым многочисленным и распространенным видом позвоночных на суше до того, как появились динозавры. Таким образом, бивнями животные обзавелись до эры млекопитающих.
Комментарии
Ольга, бивни млекопитающих не покрыты дентином, а полностью состоят из него. Дентин не только на поверхности бивня, но и внутри полностью - кроме дентина, в бивне ничего нет.
" отличие от зубов, бивни растут на протяжении всей жизни животного." - у слонов, например, зубы тоже растут всю жизнь, шесть поколений зубов сменяют друг друга (пять раз) за время жизни. Самая поздняя генерация зубов, М3, последняя, в зрелом возрасте - когда она стирается, слон умирает от голода.
Упс, как жалко-то. Но это в чистой природе.
А в зоопарках, наверное, ему чан-другой какой-нибудь кашки варят, если уже зубов-то нету?
Совсем другие корма в зоопарках, думаю. Типа фруктов
Иногда берешь зуб, и по его крайней изношенности просто видишь, что это зуб последней шестой генерации, вот этой М3. Зубные пластины крайне изношены, а зубной цемент между ними настолько "съеден", что жевательная поверхность зуба напоминает скорее гребенку, а не обычную слоновую тёрку. Но зато именно по М3 лучше всего определяется вид.
Вот, например, сделал фото двух слоновых зубов (Mammuthus primigenius, шерстистый мамонт оба) - видно разницу износа. Верхний зуб (с выпуклой тёркой, верхняя челюсть правая сторона головы) более молодого мамонта, скорее всего генерация 3 или 4. Зато второй зуб (нижняя челюсть левая сторона головы) - последняя шестая генерация, М3. Это видно сразу. Могу его сфотографировать детальнее, если хотите - насколько сильный износ его жевательной поверхности.
Почему у бивней дентин, а не эмаль? Эмаль - хоть и более твёрдое, но зато более хрупкое вещество (как часто и бывает). Бивни же всегда длинные - а значит, у них возникает (при использовании) большая нагрузка на изгиб. Поэтому бивни должны иметь запас эластичности, которой нет у эмали. То есть длинный бивень из эмали просто сломается, в то время как бивень из дентина более упругий и гибкий. И поэтому он, упруго деформируясь, дольше держит нагрузку, чем если бы был из эмали. "Бивни менее прочны, зато их можно отрастить заново" - Ольга, к сожалению, тут ошибается, путая твёрдость и прочность (как многие, это обычное дело). Хотя это совершенно разные понятия.
Конечно, и бивень можно сломать, хоть он и из дентина - когда нагрузка превысит предел его прочности. Но в том-то и фокус, что прочность эмали значительно ниже дентиновой. Твёрдость - да, выше, а прочность ниже. Это как у стекла - представьте длинную стеклянную палку. Она будет твёрдой, но легко ломаться в поперечной нагрузке - прочность низка, хотя твёрдость высока. Представьте спицу из, скажем, твёрдосплавного победита - она хоть и будет резать стекло, но вы переломите её влёгкую своими мягкими пальцами. Это и есть разница между прочностью и твёрдостью. Поэтому твёрдая, но непрочная эмаль лежит на менее твёрдом, но более прочном дентине зуба - у большинства млекопитающих. И у всех хоботных, кроме слонов. У слонов нет эмалевой крышки на зубе. Вместо этого у него совсем другое строение.
А прочность и упругость дентина в бивне можно проиллюстрировать другим примером. Дентин довольно легко обрабатывается резанием. И из бивня можно вырезать (двумя параллельными канавками) длинный целый кусок, который затем за пару недель можно размочить в воде и элементарно распрямить. Сделав из него, например, прямое тонкое копьё двухметровой длины. Причем оно может потом, после распрямления, опять немного скрутиться, как до этого был скручен бивень. Так проявляется упругость дентина - только она не столь высокая, поэтому "запаздывает во времени", так сказать. Но проявляется вот такие образом. Палеолитические ребята вполне владели распрямлением бивней мамонтов, и широко использовали это свойство дентина.