Зубы человекообразных обезьян приспособлены к самым трудным временам

Новое исследование, проведенное в Национальном институте стандартов и технологий (NIST), показывает, что зубы некоторых человекообразных обезьян сформированы в первую очередь для того, чтобы справляться с наиболее стрессовыми периодами, когда пищи не хватает. Это означает, что для эффективной защиты наших близких эволюционных родственников усилия по сохранению видов должны учитывать пищу, которую обезьяны едят в трудные времена, и места, где они ее находят.

Междисциплинарная команда антропологов из Университета Джорджа Вашингтона (GWU) и экспертов по механике разрушения из NIST впервые получила доказательства, что естественный отбор у трех видов обезьян благоприятствовал особям, чьи зубы легче всего справляются с «резервными продуктами питания» (fallback foods), к которым они переходят, когда их предпочитаемая еда менее доступна. Все эти обезьяны — гориллы, орангутаны и шимпанзе — предпочитают по возможности питаться фруктами. Но когда фрукты исчезают с их обычных кормовых территорий, каждый вид реагирует по-разному, и их зубы сформировались, отражая эти различия.

«В этом есть смысл, — говорит Пол Константино из GWU. — Когда ресурсы скудны, естественный отбор наиболее активен в отсеве менее приспособленных, поэтому животные без необходимого «оборудования», чтобы пережить эти трудные времена, не передадут свои гены следующему поколению».

В данном случае необходимое «оборудование» — это правильный набор коренных зубов. Команда изучила эмаль зубов обезьян и обнаружила, что несколько аспектов формы и структуры моляров можно объяснить адаптацией к поеданию резервной пищи. Например, второй выбор горилл — листья и кора деревьев, которые намного жестче фруктов, в то время как орангутаны переходят на орехи и семена, которые сравнительно твердые.

Исходя из этого, исследователи предположили, что у горилл должны были развиться более широкие задние зубы, чем требуется для фруктовой диеты, чтобы пережевывать листья, а у орангутанов — более толстая эмаль, чтобы выдерживать повышенную нагрузку при раскалывании семян.

Ученые NIST разработали модели разрушения зубов при жевании разной пищи. Проводя разрушение зубов в лаборатории, они подтвердили фундаментальные модели механики разрушения, учитывающие форму и структуру зуба. Эти усилия выявили влияние жесткости пищи и то, как различные продукты могут повреждать зубы обезьян. «Исследования в NIST подтверждают наши теории и несколько связанных с ними, — говорит Константино. — Вероятно, резервные продукты питания повлияли также на форму челюстей и черепа».

Константино добавляет, что полученные данные говорят о том, что человечество должно защищать не только лесные районы, где растут обычно употребляемые фрукты, но и места, где появляются резервные ресурсы обезьян. Хотя точное определение этих ресурсов — задача экологов, новое исследование показывает, насколько важна и влиятельна эта пища в экологии приматов.

«Например, среди орангутанов лесозаготовительные компании вырубают источники их резервной пищи, — говорит Константино. — У этих обезьян развились правильные инструменты, чтобы выжить на резервной пище, но им нужно сначала иметь возможность найти эту пищу».