Jmor: Новый метод исследования запускает нелетальное изучение зубов животных

Теперь зубы и челюсти животных можно изучать гуманно и с минимальными затратами — это здорово поможет развитию науки.

Можно ли детально изучить зубы живых рыб и других позвоночных животных, многократно повторяя это в течение долгого времени, не причиняя им вреда?

Раньше для получения точной информации часто приходилось подвергать мелких животных эвтаназии, но теперь ученые нашли новый способ гуманного изучения детальных характеристик зубов позвоночных. Этот настраиваемый метод можно использовать как для живых животных, так и для музейных образцов, и он опубликован в Journal of Morphology.

Настраиваемые лотки для получения точных слепков

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST) и их коллеги применили технику снятия слепков с зубов человека для изучения зубов рыбы вида Polypterus senegalus. Эта рыба была отделена от других видов рыб около 360 миллионов лет назад. Благодаря такому длительному периоду эволюционной изоляции Polypterus сохранил множество примитивных характеристик, которые дают важную информацию о раннем развитии костистых рыб.

Процесс снятия слепков начинается с усыпления животного. Затем ротовую полость подготавливают, осторожно высушивая зубы воздухом и очищая их с помощью высоковязкого шпаклевочного слепочного материала. Сразу после этого наносится более точный поливинилсилоксановый материал с низкой вязкостью (оттискной материал, широко используемый в стоматологии) в изготовленных на заказ 3D-печатных лотках для получения детальных слепков. Вся процедура обычно занимает от 5 до 10 минут.

Одной из главных проблем, с которой столкнулись исследователи, была работа с рыбами небольшого размера, поскольку их челюсти были размером с палец, а длина отдельных зубов составляла менее миллиметра. Среди других ограничений — необходимость точного вырезания слепков для сканирования и невозможность заглянуть внутрь структуры зубов. Тем не менее, исследователи успешно провели процедуру на 60 рыбах без смертельных исходов. Они наблюдали детальные микроизносы — крошечные узоры на поверхности зубов, возникающие в результате их использования с течением времени.

Неразрушающий мониторинг зубов

Доктор Рэй Саллан, стоматолог и исследователь из научно-технической группы OIST, рассказал, что этот метод дает несколько существенных преимуществ по сравнению с традиционными методиками:

Раньше исследователям приходилось подвергать особей эвтаназии, чтобы изучить их зубы с помощью компьютерной томографии или других методов. Этот новый подход позволяет проводить неразрушающее исследование живых особей, что дает возможность исследователям отслеживать процесс замены и развития зубов во времени. Это очень ценно для изучения редких видов или музейных образцов, которые нельзя повредить.

Новая методика имеет широкое применение в различных областях. Ее можно использовать для изучения микроизноса, чтобы понять привычки питания, что особенно полезно при сравнении современных видов с ископаемыми для определения древних моделей питания. Метод также может применяться для изучения биомеханики челюстей, отслеживания изменений в развитии и изучения сравнительной анатомии разных видов.

Аспирант OIST и соавтор статьи Йоханнес Вибисана из отдела геномики и регуляторных систем подчеркнул универсальность метода при изучении различных животных.

Проверяя одни и те же признаки у разных видов, мы можем объективно сравнить вариации, связанные с питанием, проблемами роста или генетикой. Этот метод позволяет нам создавать графики, показывающие различия между видами или особями. Зубные признаки у разных видов представляют собой ценный набор данных для анализа, — сказал он.

В настоящее время исследователи работают над новыми экспериментами с использованием этого метода на более крупных особях рыб и других позвоночных. Они особенно заинтересованы в изучении закономерностей смены зубов, которые никогда ранее не оценивались количественно у живых рыб. Только у млекопитающих есть постоянные зубы у взрослых, в то время как у других позвоночных регулярно вырастают новые зубы в течение всей жизни.

Наш метод имеет множество потенциальных применений и может быть широко использован, особенно музеями и исследователями, занимающимися сбором образцов биоразнообразия. Теперь мы можем безопасно и экономично изучать и сравнивать строение ротовой полости, выявляя различия и тщательно собирая информацию, которая раньше была недоступна, — добавила профессор Лорен Саллен, руководитель отдела макроэволюции и старший автор статьи.

Ранее ученые обнаружили у животных саморефлексивный разум.

26.12.2024