Жёсткость и твёрдость эмали овечьих моляров ниже, чем у человека
Первое в своём роде исследование, посвящённое выживаемости овечьих зубов, показало, что жёсткость (модуль Юнга) и твёрдость эмали моляров овцы ниже, чем у эмали моляров человека, в то время как прочность на разрушение (трещиностойкость) овечьей эмали такая же, как у человеческой.
Исследователи из Университета Западной Австралии (UWA) и Университета Эдит Коуэн сравнили структуру моляров овцы, взятых посмертно у взрослого животного, с молярами трёх пациентов в возрасте 20–30 лет.
Для моделирования поведения овечьих зубов при разрушении учёные измерили геометрические (высота, толщина эмали) и механические свойства (жёсткость и трещиностойкость эмали) зубных тканей с помощью метода наноиндентирования.
По словам заслуженного профессора Марка Буша из Школы машиностроения и химической инженерии UWA, почти нет информации о свойствах зубных тканей эмали и дентина (более мягкой внутренней части зуба) у млекопитающих, кроме человека.
«Моделирование поведения овечьих зубов при разрушении может помочь нам понять максимальную силу укуса, которую способно развить животное», — говорит профессор Буш.
Он отмечает, что повышенная трещиностойкость и сниженные твёрдость и жёсткость овечьей эмали могут быть связаны с необходимостью устойчивости к износу из-за характера их рациона.
«Овцы питаются травами, которые содержат мелкие кристаллы, известные как кремнезём (silica). Они также часто щиплют траву с песком и в итоге перемалывают эти песчинки зубами, что подвергает их зубы условиям очень высокого износа», — объясняет профессор.
Когда животное начинает есть траву, оно срезает верхнюю часть зуба — очень тонкую коронку, — оставляя острые обнажённые гребни эмали по краям и поперёк центра зуба.
«Чтобы эти края оставались острыми, животное должно постоянно стачивать свой зуб», — говорит Буш.
Поскольку высота моляров овцы примерно в семь или восемь раз больше диаметра зуба, большая его часть формируется внутри кости челюсти. По мере стачивания зуба оставшаяся нетронутая часть «выталкивается» вверх.
Однако скорость износа не должна быть настолько высокой, чтобы функциональный срок службы зуба оказался короче времени, необходимого животному для созревания и размножения.
Таким образом, исследователи обнаружили, что в отличие от человеческих моляров, которые подвержены повреждению из-за перелома, основной угрозой для выживания овечьих моляров является износ, а не перелом.