Зуби піраньєвих риб виявилися по-різному зчеплені в блоки

Пірання змінюють зуби цілими блоками: спочатку одну половину щелепи, потім іншу. А щоб зуби випадали синхронно, вони зчеплені хитрими замками, з'ясували американські вчені, проаналізувавши черепи та гістологічні препарати 93 піраньових риб. Вони виявили, що блокова зміна зубів зустрічається не тільки у хижих пірань, але також у їх рослиноїдних родичів паку. А ось механізми зчеплення зубів між собою у них виявилися різними, отже, вони з'явилися пізніше. Робота опублікована в журналі Evolution and Development.

Давно відомо, що хижі піранії здатні міняти зуби. При цьому вони скидають їх не окремо, а цілими блоками: спочатку з одного боку щелепи, потім з іншого. Однак досі неясно, навіщо це потрібно рибам. Можна припустити, що це якось пов'язане з їхнім раціоном — щоб угризатися в м'ясо інших тварин, потрібно підтримувати в робочому стані цілу лінію ріжучих зубів, а якщо міняти їх поодинці, то кусати видобуток буде складніше. Але, можливо, блокова зміна зубів не має відношення до хижацтва, а пов'язана з розвитком нових зубів - можливо, так їм простіше розвиватися і пробиватися на поверхню.

Щоб вирішити це питання, Метью Колманн (Matthew Kolmann) та його колеги з Університету Вашингтона вивчили черепа 93 особин з різних груп піраньових риб — як хижих пірань, так і всеїдних, а також їхніх родичів паку. Черепа досліджували за допомогою комп'ютерної томографії – щоб визначити загальну структуру черепа, а також гістологічно – щоб розглянути будову тканин щелепи та за допомогою скануючого електронного мікроскопа – щоб описати форму окремих зубів.

Вчені виявили, що блочна зміна зубів зустрічається у всіх груп піраньових риб. При цьому права і ліва половина щелепи розвиваються в різному темпі: з одного боку, нові зуби можуть бути вже готові до повноцінного використання, а з іншого — тільки в зародковому стані. Цим пояснюється почергова зміна. Таким чином, блочне скидання зубів, швидше за все, з'явилося ще у предкових пірань і ніяк не пов'язане з хижацтвом.

Потім дослідники виявили, що зуби у риб зчеплені між собою у горизонтальних лініях. Це було й раніше відомо для хижих пірань, а от у паку вчені описали цей феномен уперше. При цьому типи зчеплення виявилися несхожими. У хижаків зустрічався тип "гачок-кишеня": один зуб повертається і чіпляється за западину іншого. У всеїдних риб вчені виявили тип «застібка»: один зуб зверху як би защіпається на поверхні другого. У травоїдних зуби зчеплені на кшталт «підпірка» — один просто примикає знизу до іншого.

Можна було б припустити, що піранії скидають зуби цілком через те, що вони зчеплені замками і не можуть відвалюватися поодинці. Однак дослідники пропонують протилежну версію: судячи з того, що у різних груп відрізняються типи зчеплення, укладають вони, горизонтальні зчіпки вторинні, а блокова зміна з'явилася раніше. Ймовірно, замки потрібні для того, щоб розподілити навантаження по зубах рівномірно — тоді вони зношуватимуться синхронно, і в їхньому ланцюгу не утворюватимуться «слабкі ланки».

Раніше ми вже писали про незвичайні «зубні» історії в інших хребетних. Наприклад, про те, як вчені виявили багатошарові зуби у викопного трицератопсу, а лікарі видалили у хлопчика пухлину із зачатками аж 526 зубів.

У пірань знайдено «секретний» ряд зубів

Дослідники виявили, що хижі риби відрощують запасний ряд зубів, які приходять на зміну старим і при першій необхідності.

Якщо вам колись вдасться на свій страх і ризик виловити з річки піранью, то ви можете помітити одну дуже цікаву обставину. Ці хижаки буквально «скидають» старі зуби, і роблять це групами: частина зубів разом випадає, а їхнє місце посідають молоді. Здавалося б, що тут такого незвичайного? Однак нове дослідження показало, що оновлені зуби риби можуть використовувати відразу ж, як позбудуться старих — такого в дикій природі біологи ще не бачили.

За словами вчених, подібний «маневр» риби здійснюють кілька разів у житті. Ймовірно, ця здатність з'явилася внаслідок агресивного способу життя зграйних хижаків, адже втрата зубів для них буквально означає голодну смерть.

Дослідники вже знали, що піранії позбавляються зубів по черзі, спочатку на одній половині рота, потім на іншій — але механізм цього явища досі залишається загадкою. «Зуби утворюють своєрідний блок, який випадає цілком. Нові зуби піранії вирощують заздалегідь і просто не використовують, поки в них не виникає потреба. Таким чином, зуби хижака завжди залишаються гострими та міцними», пояснює біолог Адам Саммерс із Вашингтонського університету.

Біологи відзначають, що зуби в одному блоці зношуються з більш-менш однаковою швидкістю за рахунок того, що скріплені разом і беруть участь у жувальних рухах узгоджено. Ймовірно, така конструкція ротового апарату також надає рибам більш чіпкої хватки, особливо якщо врахувати, що вони здатні мертвою хваткою вчепитися у видобуток.

Утім, у вчених залишилося ще багато питань.Наприклад, вони не можуть зрозуміти, що саме провокує випадання чергового блоку зубів. Може, нові зуби просто виштовхують старі з гнізд? Щоб з'ясувати це, будуть потрібні додаткові дослідження — не виключено, що ми дізнаємося ще багато цікавого про життя цих незвичайних істот.

Мережеве видання TechInsider
Засновник ТОВ «Фешн Прес»: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., буд. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Адреса редакції: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., Б. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Головний редактор: Василенок Микита Олександрович
Адреса електронної пошти у редакції: [email protected]
Номер телефону редакції: +7 (495) 252-09-99
Знак інформаційної продукції: 16+
Мережеве видання зареєстроване Федеральною службою з нагляду у сфері зв'язку, інформаційних технологій та масових комунікацій, реєстраційний номер та дата прийняття рішення про реєстрацію: серія ЕЛ № ФС 77 - 84123 від 09 листопада 2022 р.

© 2007 - 2024 ТОВ «Фешн Прес»
При розміщенні матеріалів на Сайті Користувач безоплатно надає ТОВ «Фешн Прес» невиключні права на використання, відтворення, розповсюдження, створення похідних творів, а також на демонстрацію матеріалів та доведення їх до загальної інформації.