Как появились бивни: исследование зубов древних родственников млекопитающих
Бивни есть у слонов, моржей, бородавочников и даманов, но все эти животные — млекопитающие. У рыб, рептилий или птиц настоящих бивней не обнаружено. В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the Royal Society B, палеонтологи проследили происхождение первых бивней у древних родственников млекопитающих — дицинодонтов, живших до динозавров.
Что такое бивень?
Исследователи дали точное определение бивня. Для этого зуб должен:
- Выступать за пределы рта.
- Расти непрерывно на протяжении всей жизни животного.
- Иметь поверхность из дентина, а не из твердой эмали.
По этим параметрам бивни есть у слонов, моржей и даманов. А, например, постоянно растущие резцы грызунов не считаются бивнями, так как имеют полоску эмали.
Изучение дицинодонтов
Дицинодонты жили примерно 270–201 млн лет назад и были ближайшими родственниками современных млекопитающих. Их название означает «два клыка». Однако ученые обнаружили, что не все выступающие зубы дицинодонтов были настоящими бивнями — некоторые были покрыты эмалью.
Чтобы это выяснить, команда изучила под микроскопом ультратонкие срезы окаменелых зубов 19 образцов дицинодонтов (10 видов) и использовала микро-КТ-сканирование. Анализ показал, что некоторые виды дицинодонтов имели настоящие бивни, а другие — просто крупные зубы.
Ключевые выводы
- Конвергентная эволюция: Настоящие бивни независимо эволюционировали у разных видов дицинодонтов, а не появились один раз у общего предка.
- Условия для бивня: Для формирования истинного бивня необходимы замедленная смена зубов и гибкая связка, крепящая зуб к челюсти.
- Эволюционный компромисс: Зубы с эмалью прочнее, но не растут постоянно. Бивни из дентина менее прочны, но могут восстанавливаться за счет непрерывного роста. Это адаптация к таким занятиям, как драки или рытье земли, где вероятны частые мелкие повреждения.
«Это прекрасный пример эволюции, который мы можем задокументировать. Мы видим, как "построить" бивень!» — говорит соавтор работы Брэндон Пикук.
Исследование древнейших известных настоящих бивней помогает понять эволюционные механизмы, стоящие за этой чертой, которая позже независимо появлялась у разных млекопитающих.