У утконосого динозавра зубы были лучше лошадиных

Новое биомеханическое исследование впервые продемонстрировало материальные свойства окаменелых зубов.

Группа палеонтологов и инженеров установила, что утконосые динозавры обладали удивительной жевательной способностью и легко перемалывали более сложные жесткие и абразивные растения, чем достались в пищу коровам, лошадям и другим известным травоядным.

Исследование, опубликованное в издании Science, впервые восстановило материальные свойства окаменелых зубов.

Утконосые динозавры, также известные как гадрозавриды, были доминирующими травоядными на территории современной Европы, Северной Америки и Азии в ходе позднего Мела примерно 85 млн лет назад. С широкими челюстями, насчитывающими порядка 1400 зубов, гадрозавриды, как считалось ранее, имели жевательные поверхности подобно другим рептилиям, чьи зубы состояли лишь из двух тканей — эмали, твердого минерализованного материала, и ортодентина, мягкой костноподобной ткани. Однако палеонтологи в новом исследовании подробно исследовали зубы этих животных и решили, что не так-то они просты.

«Мы долгое время думали, что зубы утконосых динозавров сложнее — достаточно взглянуть на их поверхность и увидеть там продвинутую топографию, которая предполагает наличие множества различных тканей», сказал автор статьи Марк Норелл с кафедры палеонтологии Американского музея естествознания.

Чтобы исследовать структуру зубов динозавров и их свойства более подробно, Норелл совместно с ведущим автором профессором биологии Грегори Эриксоном из Флоридского университета штата и группой инженеров в ходе серии новых экспериментов. Эриксон разделил окаменелые зубы и изготовил предметные стекла для микроскопа. Выяснилось, что у гадрозавридов шесть разных типов зубных тканей — на четыре больше чем у рептилий, и не две больше чем у травоядных животных, таких как лошади, коровы и слоны. С помощью технологии наноиндентации, при которой на поверхность зубов воздействуют с целью смоделировать воздействие пищи, ученые определили отличную твердость и уровни изнашивания зубных тканей.

Эриксон, который описал гадрозавридов как „ходячие фабрики пульпы“, сказал: „Мы были ошеломлены, когда обнаружили, что механические свойства зубов сохранились за 70 млн лет окаменения“. Ученый предположил, что если бы вдруг появились живые рептилии, окаменелые зубы оказались бы ничуть не хуже настоящих.

Помимо четырех зубных тканей у млекопитающих — эмали, ортодентина, вторичного дентина и цементное вещество зубов — зубы гадрозавридов включают гигантские трубочки и толстую мантию дентина. Эти дополнительные ткани, как полагают ученые, обеспечивают добавочную защиту от нарывов. Также, в отличие от зубов млекопитающих, распределение зубных тканей гадрозавридов весьма изменчиво от зуба к зубу.

Вместе эти особенности предполагают, что гадрозавриды развили наиболее передовую способность размалывать пищу, характерную для позвоночных животных, что, возможно, и привело к обширному разнообразию последних.

„Продвинутая модификация ткани утконосых динозавров, кажется, позволила им попасть в специальную экологическую нишу, в которой они питались особенно жесткими растениями, такими как папоротники, хвощи и подножный корм“, сказал Норелл. „Возможно, именно благодаря своим зубам они выживали на планете в течение 35 млн лет“.

Результаты исследования обеспечивают убедительное доказательство того, что свойства изнашивания зубов сохраняются в окаменелых образцах, а ведь эту идею некогда подвергали сомнению.

05.10.2012