Учёные обнаружили уникальный механизм смены зубов у змей

Новое исследование под руководством учёного из Центра оральных, клинических и трансляционных наук Королевского колледжа Лондона выявило ключевые различия в смене зубов между змеями и другими рептилиями, а также определило механизм, позволяющий змеям сбрасывать старые зубы.

Большинство рептилий постоянно заменяют зубы новыми. Однако у змей нет видимых признаков того, как старые зубы удаляются из челюсти. В отличие от них, у других рептилий формируется «замещающая ямка», когда начинает расти новый зуб. Эта ямка разрушает основание старого зуба, помогая ему выпасть в процессе, известном как внешняя резорбция зуба.

Результаты исследования показали, что у змей нет таких ямок. Вместо этого они сбрасывают старые зубы благодаря необычному действию одонтокластов (клеток, удаляющих зубные ткани), которые разрушают дентин изнутри зуба.

Было продемонстрировано, что свидетельства этой внутренней резорбции зуба можно обнаружить даже неинвазивно, используя компьютерную томографию для изучения внутренней структуры зуба. Комбинируя эти подходы, исследователи выяснили, что эта уникальная форма смены зубов встречается по всему эволюционному древу змей.

«Поскольку новые открытия более древних ископаемых змей отодвигают их происхождение в эпоху динозавров, может наступить время, когда границы между "ящерицей" и "змеей" станут размытыми. Нам нужны анатомические маркеры, уникальные для змей, сохраняющиеся у ныне живущих и вымерших видов и идентифицируемые в окаменелостях. Исходя из этого механизма смены зубов у современных змей, мы, возможно, сможем предоставить новую линию доказательств, независимую от анатомии черепа и тела, чтобы подтвердить идентификацию ископаемых челюстей как принадлежащих ранним змеям», — говорит ведущий автор исследования доктор Аарон ЛеБланк.

Смена зубов по змеиному типу не имеет аналогов у других ящериц или любых других рептилий. В определённый момент жизни каждого зуба змеи в нём происходит драматическая трансформация: внутренняя пульпа зуба заполняется крупными клетками, которые начинают разрушать его изнутри. Этот процесс в конечном итоге настолько ослабляет основание зуба, что оно отламывается от челюсти, позволяя новому зубу занять место предшественника.

Используя компьютерную томографию, исследователи изучили скелеты современных видов и идентифицировали «следы укусов» в зубных тканях, оставленные одонтокластами, которые резорбировали зуб изнутри.

Затем исследователи применили этот метод, чтобы обнаружить такие «следы укусов» внутри зубов ископаемой змеи Yurlunggur и одного из древнейших ископаемых змей — фрагмента челюсти Portugalophis возрастом 150 миллионов лет. Это говорит о том, что данный механизм является одним из самых ранних новшеств в линии змей, появившимся даже раньше, чем утрата конечностей.

Работа опубликована в журнале Nature Communications.