Ученые России и Белоруссии описали ранее неизвестный науке вид древних акул с зубами, состоящими из более двадцати вершин и разветвленной системой внутризубных каналов. Геологи нашли зубы на территории Белоруссии еще в 1970-х годах, но изучить их смогли только сейчас, сообщил во вторник ТАСС доцент Санкт-Петербургского государственного университета Александр Иванов.

Генетики нашли новые доказательства того, что примитивные зубы у самых далеких предков человека могли возникнуть в результате мутаций в генах, связанных с формированием чешуи у рыб, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"Чешуя современной рыбы выглядит совсем не так, как кожный покров их далеких предков. Он был больше похож по своей структуре на зубы, и его следы остались лишь у некоторых древнейших обитателей морей Земли, таких как акулы и скаты. Если провести по коже акулы рукой, то вы сразу поймете, насколько она твердая из-за множества кожных зубов. Не зря в древности ее использовали как наждачную бумагу", — рассказывает Эндрю Гиллис (Andrew Gillis) из Кембриджского университета (Великобритания).

Европейские палеонтологи описали нового растительноядного динозавра, обладавшего поразительными зубами. Скорее всего, здоровенные самозатачивающиеся зубы, похожие на садовые ножницы, были нужны ему для откусывания листьев и ветвей деревянистых растений. Этой же цели служат и мощные прочные челюсти, обеспечивающие поразительную силу укуса.

Matheronodon provincialis. Реконструкция: Lukas PanzarinПо мнению ученых, широко распространенные в Европе двуногие игуанодонтиды в экологическом отношении являлись аналогами североамериканских цератопсов. Не случайно же их фауны практически не пересекаются между собой.

Новый ящер входит в семейство Rhabdodontidae и получил свое название Matheronodon provincialis в честь французского палеонтолога 19-го века Филиппа Матерона, который описал динозавра Rhabdodon. Первые остатки животного были найдены более четверти века назад неподалеку от Марселя. Горные породы, из которых извлекли окаменелости, датируются интервалом между 84 и 72 млн лет назад. В 2009 и 2012 годах палеонтологи вернулись в эти места и собрали новые фрагменты челюсти, зубы и некоторые другие части скелета матеронодона.

Самой яркой особенностью нового вида стали его экстремально крупные зубы. Как рассказал ведущий автор исследования палеонтолог Паскаль Годфруа (Pascal Godefroit) из Королевского Бельгийского института естественных наук в Брюсселе, в сравнении с ближайшими родственниками зубы Matheronodon provincialis были по крайней мере вдвое больше размером, но зато меньше по количеству. Некоторые его зубы достигали шести сантиметров в длину, а другие выросли до пяти сантиметров в ширину. По словам Годфруа, они выглядели буквально как карикатура на обычные зубы рабдодонтид.

Напомним, что эта группа динозавров использовала свои острые, напоминающие лезвие зубы для перекусывания жестких веток. Питались они, скорее всего, пальмами, широко распространенными в Европе в то время. Зубы рабдодонтид с одной стороны несут гребни, покрытые толстым слоем эмали, а с другой гладкие, и эмалевый слой там довольно тонок. Подробное изучение зубов Matheronodon provincialis показало преувеличенное развитие этой схемы – очень много эмали и крупные гребни, размещенные с одной стороны зуба. А поскольку эмаль обычно защищает зуб от износа, усиленное жевание только заостряло зубы динозавра. 

"Они работали как самозатачивающиеся зубчатые ножницы, – говорит Годфруа. – Зубы этой группы [Rhabdodontidae] развились в другом направлении, чем у их современников-гадрозавров (утконосых динозавров). У гадрозавров формировались сложные зубные "батареи", собранные из мелких зубов, которыми они пережевывали ветки хвойных. Matheronodon и другие Rhabdodontidae, вероятно, питались листьями пальм, которые в изобилии росли в Европе в то время. Им нужно было разрезать, а не раздавить богатые клетчаткой листья, прежде чем проглотить их".

Любопытно, что примерно тем же по другую сторону раскрывавшегося Атлантического океана занимались рогатые динозавры (Ceratopsia). Они были относительно многочисленны в отложениях аналогичного возраста Северной Америки, где следов рабдодонтид не найдено. Исследователи полагают, что в Европе динозавры, подобные Matheronodon, заполняли нишу, занятую рогатыми динозаврами. Окаменелости цератопсов в Европе в принципе известны, но очень редки, что говорит о том, что они составляли лишь небольшую часть общей биомассы динозавров. Рогатые динозавры и игуанодонтиды, вероятно, конкурировали за одни и те же продовольственные ресурсы, специализируясь на потреблении жесткого древесного материала, такого как пальмовые листья.

Источник: PaleoNews

Палеонтологи рассказали о динозаврах-тероподах, которым приходилось сбрасывать зубы при взрослении. До сих пор ничего подобного не было известно ни про древних, ни про современных рептилий.

Limusaurus inextricabilisРезультаты исследования, проведенного китайскими учеными, опубликованы в журнале Current Biology.

Известно, что некоторые рыбы и амфибии по мере взросления сбрасывают зубы. Но считалось, что это не свойственно рептилиям. Однако авторы статьи показали, что отдельные виды динозавров тоже могли прибегать к сбрасыванию зубов. Во всяком случае, так делал динозавр Limusaurus inextricabilis из группы цератозавров.

Кости этого существа были найдены в позднеюрских отложениях северо-западного Китая, причем изначально ученые приняли их за два вида – один маленький и с зубами, другой покрупнее и беззубый. Однако дальнейший анализ показал, что по другим параметрам эти динозавры не отличаются, так что их надо считать разными жизненными стадиями одного и того же вида.

Всего в руки авторов статьи попало 19 скелетов Limusaurus inextricabilis, так что они смогли проследить его развитие с менее чем годовалого до десятилетнего возраста. Ученые сделали вывод, что в молодости эти динозавры были всеядными и не брезговали мясом, тогда как во взрослом возрасте их челюсти после выпадения зубов превращались в подобие клюва, который использовался для перемалывания растительной пищи.

Скорее всего, подобная смена рациона сопровождалась у динозавра также перестройкой пищеварительной системы. В дальнейшем исследователи надеются пролить свет и на этот вопрос.

Источник: infox.ru

Необычные наросты на зубах горгонопсов, "саблезубых" звероящеров, указывают на то, что наши предки и их ближайшие родичи страдали от рака уже как минимум 255 миллионов лет назад, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале JAMA Oncology.

Горгонопсы"До этого момента, самым древним примером развития опухоли в теле млекопитающего были останки, окаменевшие около миллиона лет назад. Данная группа ученых открыла пример развития рака в предках млекопитающих, живших на Земле 255 миллионов лет назад. Это указывает на то, что рак не является относительно "новой" вещью для животных", — прокомментировала открытие Джуди Ског (Judy Skog) из Национального научного фонда США.

Как рассказывает Меган Уитни (Megan Whitney) из университета Вашингтона в Сиэтле (США), она совершила это открытие случайно, пытаясь понять, как возникли зубы современных млекопитающих и обдали ли наши ближайшие родичи – так называемые синапсиды, или звероящеры, похожим жевательным аппаратом.

Одонтома, найденная в зубах звероящераДля этого Уитни и ее коллеги собрали несколько хорошо сохранившихся черепов так называемых горгонопсов, саблезубых звероящеров, больше всего похожих на млекопитающих, и изучили структуру их зубов и то, как они крепились к черепу.

То, как зубы соединяются с челюстями, как объясняют ученые, является одной из черт, отличающих рептилий и млекопитающих. Зубы динозавров и современных ящериц напрямую срастаются с челюстью, образуя единое целое. Наши зубы, как знает любой человек, крепятся к челюстям при помощи корней и специальной соединительной ткани, удерживающей зубы внутри десен.

Пытаясь понять, были ли ближе саблезубые звероящеры к нам или к динозаврам, ученые разрезали одну челюсть горгонопса на множество мелких срезов, и изучили структуру каждого из таких "листов" костной ткани. Анализируя корни саблезубых клыков древнего хищника, Уитни заметила нечто необычное – набор из своеобразных костяных "пузырьков" неправильной формы.

Когда ученые взглянули на них через микроскоп, они обнаружили, что эти пузырьки напоминают по своей структуре микроскопические зубы, состоящие из нескольких слоев эмали, дентина, пульпы и прочих тканей, которые можно найти в нормальных зубах.

Изначально палеонтологи не знали, что представляют собой подобные "нано-зубы", однако потом они нашли похожие фотографии, которые раскрыли секрет этих загадочных структур – они оказались так называемыми одонтомами, доброкачественными опухолями зубной ткани. Подобные образования нередко возникают в десенной ткани человека и вырастают на его зубах, обычно не мешая нормальной работе зубов и не вызывая болезненных ощущений.

По всей видимости, такими же проблемами страдали и звероящеры, жившие на Земле в конце Пермского периода, около 255 миллионов лет назад. Похоже, что рак и другие формы опухолей сопровождали многоклеточную жизнь и наших предков фактически с момента их появления на свете, заключают авторы статьи.

Источник: РИА Новости

Биолог из университета Упсалы (Франция) Донгли Чен (Donglei Chen) и ее коллеги изучили процесс эволюции челюстных костей у человека и животных. Они обнаружили, что у челюстных рыб и наземных позвоночных зубы крепятся непосредственно к челюстной кости специальной тканью. Но, когда приходит время, особые клетки приводят к рассасыванию дентина у корней. Вот почему в детстве каждый из нас без труда терял молочные зубы, у которых практически уже не было основания. О результатах исследования рассказывает пресс-релиз университета Упсалы.

Результат рентгеновской томографии крошечной челюсти ископаемой рыбы возрастом 424 миллиона лет позволит объяснить странный процесс смены молочных зубов на коренные. Henning BlomАвторы нового исследования решили исследовать челюстные кости ископаемых рыб Andreolepis, найденных в Готланде (Швеция) возрастом 424 млн лет. Эти рыбы примечательны тем, что они близки к общему предку всех живых костистых рыб и наземных позвоночных. Их челюсти — чрезвычайно малы (меньше сантиметра в длину), но они прекрасно сохраняются и содержат информацию о внутренней микроструктуре кости и истории ее роста. До недавнего времени было возможно видеть только внутреннюю структуру  челюстей путем нанесения тонких насечек на ископаемом материале и изучения его под микроскопом. Однако это метод разрушает образец и дает лишь двухмерное изображение, которое трудно интерпретировать.

Зубы AndreolepisАвторы исследования провели трехмерное томографическое сканирование образцов в Европейском центре синхротронного излучения (Гренобль, Франция).

«Каждый раз, когда рыба теряла зубы, процесс резорбции производил полость в месте прикрепления зуба. Когда начинал расти новый зуб, следы резорбции оставались похоронены под ним, оставляя характерный рубец. Я обнаружила до четырех следов таких резорбций под каждым зубом. Это говорит о том, что зубы сменяли друг друга в течение всей жизни», — сказала Чен. 

Это самый ранний известный пример замены зубов путем базальной резорбции. Он наиболее близок к процессу, который наблюдается сегодня у некоторых примитивных костистых рыб, таких как панцирные щуки и многоперы. У них новые зубы начинают формироваться рядом со старыми, а не под ним, как у нас.

Источник: Научная Россия

Тысячи генов человека меняются год от года, от поколения к поколению. Например, наш мозг стал меньше по объему, но более эффективным. А глаза кое-у кого из разумных приобрели голубой цвет. Да, голубые глаза – примета недавнего времени. Как говорят нам данные генетического анализа, первый голубоглазый человек появился от 6 000 до 10 000 лет назад где-то в регионе Черного моря. По какой-то причине этот фенотип стал очень популярным, примерно на 5% повышая шансы на размножение, и сегодня на планете живет уже полмиллиарда голубоглазых людей.

Другим ярким примером эволюции является появление гемоглобина S (HgbS). Эта генетическая мутация делает людей невосприимчивыми к малярии, но одновременно чревата другой болезнью – серповидно-клеточной анемией. Дело в том, что в ряде тропических регионов малярия является убийцей людей номер один. Поэтому рано или поздно должна была появиться мутация, защищающая от этой страшной болезни. И она действительно появилась, увеличив устойчивость эритроцитов к малярийным паразитам. К сожалению, эта же мутация вызывает серповидно-клеточную анемию – болезнь, проявляющуюся при недостатке кислорода или высоких аэробных нагрузках. Хорошая новость заключается в том, что устойчивость к малярии придают и многие другие гены, кроме того, сегодня мы наблюдаем появление новых мутаций, повышающих устойчивость к таким страшным болезням, как проказа и туберкулез.

Еще одно эволюционное приобретение – генетическая толерантность к молочному сахару – лактозе. Первобытный человек питался молоком только в раннем детстве, и фермент лактаза, расщепляющий молочный сахар, переставал вырабатываться у него уже в возрасте нескольких лет. Со временем некоторые группы населения начали использовать в пищу молочные продукты, и в этих популяциях выработка лактазы начала растягиваться на все больший срок, в конце концов сохраняясь и у взрослых, и даже престарелых особей. Как и следовало ожидать, эта черта чаще проявляется в тех регионах, где молочное животноводство возникло давно, а молоко успело стать важной частью рациона питания. Толерантность к молоку, как предполагается, появилась в период от 3 000 до 8 000 лет назад, но в настоящее время встречается у почти 95% жителей Северной Европы.

Наши зубы тоже меняются. Все больше и больше людей обходятся без зубов мудрости, которые появляются позже обычного или не появляются вовсе. По мнению антропологов, зубы мудрости были полезны во времена, когда люди не готовили пищу, а питались грубым и жестким кормом, приводившим к быстрому износу коренных зубов. Именно на замену сношенным молярам и предназначались зубы мудрости. Сегодня уже 35% людей не обладают зубами мудрости. Гены, участвующие в этом процессе, пока неизвестны, так что полной уверенности в понимании механизма этой утраты у исследователей нет.

Так как же мы будем выглядеть через тысячелетия? Может быть – так, как на картинке к этой статье. А может быть, совсем по-другому. Даже если мы проигнорируем новые технологии и различные направления давления отбора, эволюция обязательно изменит наших потомков с помощью все тех же мутаций. 10 000 лет назад ни у кого не было голубых глаз. Кто может угадать, что эволюция приготовит в следующие 10 000 лет?

Источник: PaleoNews

Зубные батареи утконосых динозавров являются уникальными адаптациями к питанию твердым волокнистым кормом, и ничего подобного по сложности и эффективности не встречается больше ни у кого из позвоночных. К такому выводу пришла команда канадских палеонтологов, изучавшая зубы гадрозавров во всех подробностях и мельчайших деталях.

Зубы гадрозавраИменно сложное устройство зубов обеспечило утконосым эволюционный успех, позволило расселиться почти по всей Земле, помогло выдерживать прессинг со стороны суперхищников и неплохо чувствовать себя даже в те времена, когда большинство динозавров уже вымерло.

За свою многочисленность и распространенность утконосые динозавры получили у палеонтологов почетное прозвище "коров мелового периода". Как и современный крупный рогатый скот, большую часть времени они проводили за пережевыванием корма. Для того, чтобы успешно усваивать достаточно жесткие части растений, у гадрозавров был специальный инструмент – так называемые зубные батареи. Эти органы представляли собой до 300 отдельных зубов, с помощью соединительной ткани собранных в своеобразные обоймы.

Таких сложных зубных аппаратов ни до, ни после утконосых не было ни у одного позвоночного существа. Разобраться в том, как были устроены эти уникальные приборы для измельчения растительности, решили Арон Леблан (Aaron LeBlanc) и его коллеги из университета Торонто и Музея Онтарио. Ученые применили метод тонких срезов, когда послойное пришлифовывание образца позволяет восстановить его трехмерную внутреннюю структуру, параллельно фиксируя данные о строении зубных тканей.

Как выяснили исследователи, зубная батарея состояла одновременно и из мертвых, и из живых зубов, подвижно соединенных особой биологической тканью, напоминавшей связки. При этом эмаль покрывала не коронку зуба, как у нормальных позвоночных, а только одну сторону зуба, зато и на коронке, и на корне. За счет этого формировалась своеобразная окклюзионная поверхность, работавшая наподобие шлифмашины.

При изучении под микроскопом выяснилось, что столбцы зубов физически не касаются друг друга. Промежутки между ними заполнены осадочной породой, которая могла набиться между зубами только в ходе распада мягких связок после смерти животного. Если подыскивать для зубного аппарата гадрозавров аналогии в животном мире, то вместо позвоночных с их крупными, сложными и весьма разнообразными, но все же одиночными зубами, следует взглянуть на акулу, кожа которой сплошь покрыта напоминающими зубчики чешуйками.

Сформировать такую батарею гадрозаврам удалось благодаря сохранению отмерших зубов. Регулярная смена зубов у рептилий хорошо известна, но в стандартном случае старый зуб просто теряется, вываливаясь наружу или застревая в пище или противнике. Устаревшие зубы гадрозавров лишь смещались относительно прежнего места, освобождая пространство новым зубам и удерживаясь в челюсти эластичной связкой. В результате регулярной смены зубов из них формировалась та самая зубная батарея, успешно справлявшаяся с самыми жесткими ветками и листьями.

"Очень элегантное решение – ни одного зубного кирпичика в составе неподвижно соединенного ряда. Это больше похоже на кольчугу, обеспечивающую гибкость, а также прочность", – отметил соавтор исследования, профессор университета Торонто Роберт Рейсц (Robert Reisz).

Примечательно, что неправильное распределение эмали по зубам наблюдается уже у эмбрионов меловых гадрозавров. То есть даже самые молодые особи оснащались вполне работоспособной зубной батареей и ничем не уступали старшим.

Источник: PaleoNews

Ученые разобрались со строением уникальных зубов утконосых динозавров. Оказалось, что у них зарастала зубная пульпа, что избавляло от боли при износе зубов.

ГадрозаврК такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Торонто, чья статья опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology.

Утконосые динозавры (гадрозавры) были самой массовой и широко распространенной группой растительноядных динозавров, живших в конце мелового периода. Считается, что их успех предопределили так называемые зубные батареи – сложные образования, включавшие до 300 зубов на каждой стороне челюсти, которые помогали перетирать грубые растительные корма.

Строение зубов гадрозавров уже давно привлекает внимание ученых, однако до сих пор в это вопросе оставалось много неясного. Например, было непонятно, что связывало зубы в составе зубных батарей – считалось, что их мог спаивать воедино уникальный зубной цемент, не встречающийся у других динозавров.

Чтобы разобраться с этой проблемой, авторы статьи сделали срезы зубных батарей североамериканского гадрозавра Hypacrosaurus. Оказалось, что никакого особого цемента у гадрозавров не было – их зубы соединялись друг с другом и со стенками альвеолы лишь при помощи периодонтальных связок, какие имеются и у других динозавров. Такой же способ прикрепления зубов, кстати, характерен и для человека.

По словам ученых, в одной позиции у гадрозавров могло располагаться друг над другом до 6 зубов. Самые молодые из них, скрывающиеся в глубине зубной батареи, подобно нормальным зубам, обладали пульпой, пронизанной кровеносными сосудами и нервами. Однако у более зрелых зубов за счет ускоренного развития дентина пульпа затягивалась, и зуб к моменту выхода на поверхность был фактически уже мертвым.

Эта особенность позволяла гадрозаврам изнашивать зубы до предела, не опасаясь зубной боли. Поэтому в отличие от крокодилов и других рептилий, которым приходится постоянно сбрасывать старые зубы, гадрозавры «выжимали» из них всё до последней капли. Благодаря ускоренному темпу созревания зубов гадрозавры вылуплялись со вполне сформированными зубными батареями. Такое ускорение развития некоторых органов в эволюционной теории называется гетерохронией.

Как отмечают авторы статьи, гадрозаврам не пришлось «изобретать» что-то новое. Они воспользовались уже существующими у динозавров структурами, изменив их расположение – например, эмаль, в норме покрывающая у рептилий всю зубную коронку, сместилась у гадрозавров на одну сторону зуба. «Из всех существ, которые когда-либо жили на Земле, гадрозавры, вероятно, обладали наиболее сложно устроенной зубной системой», -- подчеркнул Роберт Рейсц, соавтор работы.

Источник: infox.ru

Биологи предложили новую гипотезу, объясняющую, почему среди современных птиц нет ни одной зубастой. Возможно, именно беззубость помогла их предкам пережить падение астероида в конце мелового периода, тогда как все их родичи с зубами погибли.

К такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Торонто, чья статья опубликована в журнале Current Biology.

В наши дни все без исключения птицы имеют клювы, лишенные зубов, но в меловом периоде дело обстояло иначе. Например, судя по находкам в нижнем мелу Китая, тогда процветали зубастые птицы из группы Enantiornithes. Кроме того, были обильны небольшие пернатые динозавры, напоминавшие птиц, но при этом вооруженные зубами.

Чтобы выяснить, куда делись пернатые с зубами, авторы статьи проанализировали более 3000 зубов, принадлежавших манирапторам - в эту группу объединяют как непосредственных предков птиц, так и ближайших к ним динозавров. Все зубы были собраны в Северной Америке и происходят из 30 с лишним геологических слоев.

Выяснилось, что на протяжении последних 18 млн лет перед вымиранием манирапторы оставались одинаково разнообразными по размеру и форме зубов. Следовательно, они стабильно занимали многочисленные экологические ниши и не сталкивались с постепенным упадком, как это происходило, например, с длинношеими растительноядными зауроподами.

По мнению ученых, это доказывает, что вымирание манирапторов было связано с каким-то внезапным внешним фактором - например, с падением астероида. «Этот метеорит оставил после себя ядерную зиму, во время которой почти ничего не росло, что лишило пищи травоядных и хищников, питавшихся травоядными», -- пояснил Дерек Ларсон, соавтор статьи.

Поскольку зубастые формы могли есть только рыбу, мясо или падаль, они не смогли пережить эти голодные времена и вымерли. А вот беззубые предки современных птиц - единственные из манирапторов, кто выжил - благодаря своим клювам сумели переключиться на семена. «Выживание птиц имело отношение к наличию клюва», -- добавил Ларсон.

Значительное число семян остается в почве даже после гибели остальной растительности, как это происходит при лесных пожарах. Так что запаса семян было достаточно, чтобы дождаться, когда последствия катастрофы сойдут на нет. Получается, что астероид как бы избирательно уничтожил все зубастые формы и оставил лишь тех, кто смог воспользоваться этим запасом, то есть обладателей клювов.

Источник: infox.ru

Физиологи выяснили, что зубчики морских улиток состоят из рекордно прочного вещества. Ученые надеются, что открытие поможет спроектировать новые материалы, которые найдут применение в автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Морское блюдечкоОб этом говорится в статье британских специалистов из Портсмутского университета, опубликованной в журнале Interface.

Объектом исследования стали зубчики брюхоногих моллюсков морских блюдечек. Они располагаются на радуле, особом органе, которым эти существа соскребают водоросли с камней и других объектов. Авторы статьи выпиливали из зубчиков миниатюрные образцы и затем тестировали их прочность с помощью атомно-силового микроскопа.

Опыты показали - для того, чтобы разломить зубчик, требуется приложить усилие, эквивалентное 5 гигапаскалям – примерно под таким давлением углерод превращается в алмаз в толще Земли. Ранее самым прочным природным материалом считалась паутина, однако по своей прочности она уступает зубчикам морских блюдечек в 5 раз.

Особые свойства зубчикам придает железосодержащий минерал гетит, выстроенный в длинные волокна. Они пронизывают трехмерный белковый матрикс. Интересно, что с увеличением размеров зубчиков их прочность не убывает, тогда как в случае обычных материалов при этом появляются микротрещины, негативно сказывающиеся на качестве изделий.

Авторы статьи считают, что аналогичная структура может быть использована при производстве новых синтетических волокон. Уже сейчас ясно, что материал из зубчиков моллюсков превосходит по своей прочности высокопрочное вещество кевлар, применяемое для изготовления бронежилетов.

Напомним, в 2012 году биологи установили, что конечности тропических раков-богомолов, которыми они разбивают раковины моллюсков, выдерживают огромные нагрузки. Руководство Военно-воздушных сил США надеется, что их изучение позволит создать новый тип брони.

Источник: infox.ru

Популярного пермского синапсида Dimetrodon нередко путают с динозаврами. Как выяснили канадские палеонтологи, не зря – его зубы имели точно такую же форму, как и зубы хищных динозавров. Правда, пермский ящер изобрел их на десятки миллионов лет раньше.

Dimetrodon. Реконструкция Danielle Dufault  Роль доминирующего хищника, находящегося в самом конце пищевой цепочки, накладывает на животное определенные обязательства. В частности, оно, как правило, должно быть способным справиться с добычей, превосходящей размерами его самого. В последние 250 млн лет эту задачу существенно облегчают зубы так называемого зифодонтного типа – уплощенные с боков, загнутые назад и снабженные серрейторной заточкой на режущей кромке. Такие зубы не только легко входят в тело жертвы, но и оставляют в нем огромные прорезы.

По мнению профессора университета Торонто Миссисауга Роберта Рейса и аспиранта того же вуза Кирстин Бринк, первым на суше хищником, обзаведшимся зифодонтными зубами, был диметродон. Эти жившие 298-272 млн лет назад четырехметровые животные были чисто сухопутными хищниками, располагались на самой вершине трофической пирамиды своего времени и приходились более близкими родственниками не динозаврам, а млекопитающим.

Хищные современники диметродонов довольствовались такой добычей, как крупная рыба, земноводные, мелкие рептилии и, возможно, насекомые, которые тогда в избытке присутствовали вокруг. И только Dimetrodon смог перейти к охоте на крупную дичь, размеры которой со временем все увеличивались.

"Технологии сканирующей электронной микроскопии и гистологии позволили нам подробно изучить зубы и раскрыть ранее неизвестные закономерности в эволюционной истории Dimetrodon", – рассказала Бринк. Как оказалось, у диметродонов впервые появились не только зифодонтные зубы, но и специальные точки, поднятые над зубной коронкой, и считающиеся характерной чертой млекопитающих.

"Наше исследование стало важным этапом в восстановлении структуры древних сообществ, – констатировала Бринк. – Зубы рассказали нам намного больше об экологии диметродонов, чем простое созерцание их скелетов".

Исследования показали, что с течением времени у разных видов диметродонов изменялись главным образом зубы, а общее строение черепа оставалось практически одноообразным. По мнению палеонтологов, это указывает на постепенное изменение стиля питания и трофических взаимодействий, говорится в пресс-релизе университета. Всего исследователи выделили три разных типа зубных режущих кромок, имевшихся у диметродонов.

Самым древним и мелким видом в этом исследовании оказался Dimetrodon milleri. Его зубы снабжены прямыми ровными кромками, и ни о какой зифодонтии он даже не помышлял. Являясь довольно острыми, его зубы не слишком хорошо годились для резки кожи и мышц. Более поздний и крупный Dimetrodon limbatus отличается небольшими зубцами, расположенными на эмали вдоль режущих кромок некоторых своих зубов. И, наконец, зубы Dimetrodon grandis оказались еще более специализированными для охоты на крупную добычу – зубчики на их режущей кромке создавали зазубренный край, очень напоминающий зубы хищных динозавров.

И хотя эти три вида Dimetrodon не представляют собой прямой эволюционной последовательности, факт остается фактом – диметродоны изобрели зифодонтные зубы на 40 млн лет раньше первых динозавров. "Ножевидные зубы и общая архитектура черепа убеждают нас в том, что диметродоны могли охотиться на превосходившую их размерами добычу, – отметил Рейс. – Окаменевшие зубы с легкостью привлекают много внимания к динозаврам, но к сожалению о животных, написавших первую главу наземной эволюции, известно гораздо меньше".

Источник: PaleoNews

Конусообразные минерализованные образования, окружавшие ротовую полость древних угревидных созданий и помогавшие им хватать и измельчать пищу, ни в коем случае не были зубами, говорит новое исследование. Одна из теорий о том, как позвоночные приобрели зубы, должна быть отброшена, считают специалисты. 

Сверху вниз: стадии роста твёрдых образований во рту ранних конодонтов. Внизу — то, что получалось в результате. (Изображение авторов работы.) Речь идёт о конодонтах, само название которых образовано от греческих слов, означающих «конус» и «зуб». Эти морские существа, жившие 530–200 млн лет назад, находятся в числе наиболее примитивных хордовых палеонтологической летописи. У них не было ни челюсти, ни других костей. На самом деле вот эти напоминающие зубы образования из фосфата кальция (из него же, кстати, состоит эмаль наших зубов), как правило, единственное, что окаменевало. Только в последние десятилетия учёным удалось найти экземпляры со следами мягких тканей, по которым можно судить о размерах и форме животных. 

Изучение «зубов» тоже продвигается медленно. Недавний анализ «зубов» одного из видов конодонтов показал, что они сильно различались по длине и форме: одни, скорее всего, использовались для захвата и усмирения добычи, а другие служили для перемалывания мяса на кусочки. 

КонодонтыПрисмотревшись, палеонтолог Филип Донохью из Бристольского университета (Великобритания) и его коллеги выделили главное: «зубы» ранних конодонтов росли ступенчато, причём на поздних стадиях роста кольцо минералов добавлялось только по бокам конуса, но не на кончике. Обычно эмаль, покрывающая зубы позвоночных, тоже образуется на поздней стадии развития зуба, но на всей его поверхности. «Хотя в конечном счёте это похоже на зуб, это не зуб», — подчёркивает г-н Донохью. Вопреки сходству, его группа пришла к выводу, что у самых ранних конодонтов твёрдые части развивались из совершенно иного набора тканей, нежели зубы позвоночных. 

Что следует из вышеизложенного? В последние годы некоторые палеонтологи предположили, что так называемая плакоидная чешуя рыб, рептилий и пр., содержащая крошечные твёрдые образования (иногда их называют кожными зубами), в действительности сначала появилась во рту и только потом превратилась в чешую. Однако, как подчёркивает Филипп Жанвье из парижского Национального музея естественной истории (Франция), новое исследование говорит о том, что плакоидная чешуя и «зубы» конодонтов развились из разных тканей. 

Поэтому от идеи «чешуи во рту», кажется, придётся отказаться. По-видимому, эволюция шла обратным путём: сначала чешуя, потом наши зубы. 

Специалисты вздыхают с облегчением. «Образования конодонтов всегда казались мне какими-то сомнительными, — жалуется палеонтолог Пер Альберг из Уппсальского университета (Швеция). — С одной стороны, твёрдые образования на коже ранних рыб, с другой — конодонты, у которых эти твёрдые кусочки располагались только во рту. Эволюция скелета выглядит намного более логичной, если убрать из неё конодонтов». 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Гигантские травоядные динозавры (зауроподы) диплодоки и камаразавры, обладали интересной особенностью - их зубы менялись каждые один-два месяца или даже чаще. В добавок, под каждым используемым зубом у них имелось еще 3-5 запасных. В общей сложности в любой момент времени череп зауропода содержал не менее 200 зубов.

Подробнее...

Самым крупным сухопутным животным всех времен, гигантским ящерам-зауроподам, требовалось поглощать огромные количества грубой растительной пищи. Однако никаких проблем с зубами они при этом не испытывали, поскольку нашли элегантную и эффективную альтернативу визитам к дантисту.

Палеонтологи раскрыли секрет смены зубов у динозавров Как показало исследование Майкла Дэмика из университета Стони Брукс в Нью-Йорке, как минимум у двух родов крупных зауроподов – Diplodocus и Camarasaurus – зубы менялись примерно ежемесячно, а под каждым рабочим зубом у них при этом хранилось еще несколько запасных на случай поломки.

 "Зубы у почти 30-метровых зауроподов менялись на новые практически каждые один-два месяца, – рассказал Дэмик. – Иногда это происходило даже чаще".

 Чтобы выяснить подробности смены зубов у динозавров, палеонтологу и его коллегам пришлось осмотреть несколько десятков коллекций ископаемых. После переговоров с рядом музеев команда ученых получила в свое распоряжение челюсти камаразавра из штата Юта и диплодока из Колорадо.

 Затем ученые осторожно вскрыли челюсти ящеров и удалили оттуда как видимые, рабочие зубы, так и обнаружившиеся под ними новые, предназначенные для замены сломанных или стершихся. "Эти манипуляции под силу проводить только тому, кто обладает навыками и терпением настоящего хирурга", – отметил Дэмик, проведший полгода над образцами с пневмомолотком в руках.

 Как признаются ученые, одной из самых сложных задач исследования оказалось уговорить хранителей коллекций отдать образцы на гарантированное разрушение. "Убедить их отторгнуть часть своих окаменелостей было не самой простой вещью в мире, – вспоминает доцент кафедры естественных наук Mount Aloysius College Джон Уитлок. – Но нам очень повезло".

 Когда все зубы были извлечены, стало понятно, что у камаразавра под каждым используемым зубом хранилось по три запасных, а у диплодока число сменных зубов достигало пяти на каждый видимый зуб. В общей сложности каждый череп зауропода в любой момент времени содержал не менее 200 зубов, лишь небольшая часть которых находилась на поверхности.

 Выяснив объем зубных запасов зауроподов, палеонтологи решили рассчитать, как часто происходила смена рабочих зубов у этих животных. В качестве базы нового этапа исследований выступил медицинский центр университета Мичигана, оборудованный компьютерным томографом. Просканировав на нем все зубы чуть ниже уровня эмали, ученые подсчитали число слоев дентина, как кольца на пне обычного дерева. Сопоставив полученные цифры с промежутками между зубами в челюсти, они смогли выяснить примерные сроки смены зубов.

 В своей опубликованной недавно статье Дэмик с коллегами пишет, что Camarasaurus получал новый зуб примерно раз в два месяца, а Diplodocus – и вовсе ежемесячно. Такая высокая скорость смены зубов объясняется фантастическими объемами поедаемой растительности. Хотя зауроподы не пережевывали листья и стебли, ограничиваясь лишь тем, что "соскребали" их зубами с прочных ветвей, они делали это едва ли не круглосуточно. В результате зубы не выдерживали нагрузки, ломались и выпадали. Дополнительный износ вызывали попытки употребить в пищу низкорослые или просто растущие из земли растения – здесь к обычному износу добавлялось абразивное истирание зубов примесями почвы, пишет Red Orbit.

 "Вчера вечером я собирал салат, выросший в моем огороде, – проиллюстрировал это предположение современным примером известный специалист по зауроподам Пол Серено из университета Чикаго. – И мне пришлось сперва его тщательно вымыть перед едой, потому что в нем было полно песка".

 Поскольку зубы зауропод менялись так часто, на первый взгляд логично было бы ожидать обилия их окаменевших остатков. Но на деле зубы динозавров встречаются не так уж и часто. Все дело в том, объясняют американские палеонтологи, что изношенные зубы разваливались на маленькие кусочки, и опознать их среди других камней было бы непросто.

 Статья "Evolution of High Tooth Replacement Rates in Sauropod Dinosaurs" доступна на портале PLOS ONE

Источник: PaleoNews

Японские палеонтологи обнаружили несколько окаменелостей, принадлежавших хищному меловому динозавру. По предварительным оценкам, этот ящер был одним из самых крупных хищников, населявших нынешние Японские острова.

Зуб японского динозавра Японский город Нагасаки, ставший известным всему миру после взрыва там американской атомной бомбы, теперь может прославиться как родина динозавров. Два окаменевших обломка зубов этих животных были найдены в слое горных пород, датирующемся 84 млн лет назад и принадлежащем к меловому периоду мезозойской эры. Как сообщили представители Музея динозавров префектуры Фукуи и городского совета Нагасаки по образованию, определить вид динозавра по столь скудному материалу затруднительно, но его величина составляла не меньше семи метров.

Один из фрагментов, величиной 35,4 х 26,8 х 11,2 мм, представляет собой примерно половину зуба хищной рептилии. В целом состоянии и вместе с корнем зуб был бы размером порядка шести сантиметров, отметили ученые. Второй фрагмент оказался размером 34,2 х 13,6 мм. Зазубренные грани, сохранившиеся на обоих обломках, доказывают, что эти зубы прежде росли во рту хищника, а не растительноядного ящера.

Главный научный сотрудник Музея динозавров Кадзунори Мията обнаружил эти окаменелости на западном побережье полуострова Нагасаки в 2011 году. Они находились в так называемых слоях Мицузе, которые богаты окаменелостями. По словам Мияты, оттуда уже известны ископаемые остатки травоядных динозавров, летающих ящеров, крокодилов и черепах.

Как отмечает The Japan Times, новое открытие расширяет спектр известных хищных динозавров из 13 японских префектур – от Иваты на северо-востоке до Кагосимы на юго-западе.

Напомним, что в феврале 2013 года PaleoNews уже писали о находке на японском острове Кюсю остатков первого местного цератопса – рогатого динозавра из мелового периода. Окаменелости также представляли собой обломок зуба ящера и принадлежали особи размерами от двух до трех метров.

Источник: PaleoNews

Динозавры подобно людям страдали от зубной боли. В некоторых случаях они даже могли потерять зуб, как это произошло с триасовым Sinosaurus. Челюсти его окаменевшего черепа несут несомненные следы воспалительного процесса и патологической утраты зубов.

Sinosaurus triassicus  Остатки Sinosaurus triassicus были найдены в провинции Юннань в 2007 году и попали в фонды музея динозавров Луфэн. Специалистам удалось восстановить не полностью сохранившийся череп и часть посткраниального скелета. При этом оказалось, что в челюсти не хватает одного зуба, а место, где он рос, выглядит так, словно причиной отсутствия зуба стала не обычная травма, а какая-то болезнь. Отверстие, в котором располагался шестой зуб с правой стороны верхней челюсти, полностью заросло костной тканью. Это довольно странно, поскольку обычно у динозавров новые зубы вырастают на смену сломанным в течение всей жизни, из заросшей же альвеолы новых зубов вырасти уже не могло.

 Заинтересовавшись необычной находкой, профессор Чжан Цзянпин и его соавторы отправили кость на рентген и компьютерную томографию. Исследования подтвердили патологический характер повреждения альвеолы – "ямки", в которой прежде рос зуб. По особенностям структуры ткани палеонтологи заключили, что после того, как зуб выпал, динозавр жил еще очень долго.

 Стоит отметить, что хищные динозавры-тероподы, к которым относится и синозавр, часто теряли зубы во время охоты. Иногда ученые находят даже окаменевшие кости с застрявшими в них зубами. Однако утрата зубов из-за болезни характерна главным образом для млекопитающих, а случаи вызванного болезнью изменения альвеол у рептилий крайне редки.

 Это  открытие расширяет спектр стоматологических патологий, встреченных у теропод, и позволяет предположить, что эти животные были очень устойчивы к широкому спектру травм и заболеваний, пишет Xinhua. Палеопатологические исследования такого рода помогают также получить уникальные данные о поведении, биологии и развитии вымерших животных.

 По мнению большого любителя палеопатологий, обозревателя National Geographic Брайана Свитека, причиной проблем с зубами у этого синозавра  могла быть не только инфекция, но и слишком сильный укус. Если во время охоты ему на зуб попался какой-то слишком твердый предмет, то при мощном сжатии челюстей разрушился бы не только сам зуб, но и костные ткани челюсти, считает он.

Источник: PaleoNews

Жевать полевую травку человек не может: стачиваются зубы. Поэтому у лошадей, носорогов, газелей и прочих млекопитающих другие зубы — длиннее и прочнее. И если палеонтолог находит подобный зуб, то делает вывод о том, что в такую-то эпоху в этом месте росла трава, раз тут жили питавшиеся ею.

Утёсы Гран-Барранка в Аргентине, где работали учёные (здесь и ниже изображения авторов работы).Но Каролина Стрёмберг из Университета штата Вашингтон (США) и её коллеги оспаривают это положение, господствующее в науке вот уже 140 лет. Они нашли доказательства того, что аналогичные зубы развились у млекопитающих Южной Америки, живших в тропических лесах, где часто встречались каменная крошка и вулканический пепел.

Размеры фитолитов из травы вроде изображённого здесь варьируются от 5 до 250 мкм.Считается, что первые пастбища на планете появились около 38 млн лет назад на территории современной Аргентины. Этот вывод, собственно говоря, и был сделан по находкам соответствующих зубов. Но группа г-жи Стрёмберг показала, что там росли пальмы, бамбук и имбирь, то есть это был обыкновенный тропический лес, а не пампа.

Зубы, о которых идёт речь, зовутся молярами с высокой коронкой. Они сильно стираются, и постепенно всё новая их часть появляется над десной. Дентин и эмаль расположены там сложными складками и слоями, формируя крепкую рельефную поверхность, которой удобно перетирать траву. Человеческие зубы, в отличие от них, имеют низкую коронку, а эмаль у нас покрывает лишь внешнюю сторону зуба.

Г-жа Стрёмберг выяснила, что в Северной Америке и на западе Евразии млекопитающие приобрели специализированные зубы почти одновременно с появлением пастбищ — с опозданием всего на 4 млн лет (хотя и это неожиданность, ведь предыдущие исследования говорили о том, что задержка была намного меньше). А в Южной Америке млекопитающие, напротив, обогнали пампу на 20 млн лет или даже больше.

Фитолиты, характерные для пальмы.Мысль о том, что специализированные зубы могли возникнуть в ответ на пыль и песок, оседавшие на растениях, не нова. Но г-жа Стрёмберг вводит в уравнение ещё и вулканический пепел, ибо его много в образцах. Некоторые его слои достигают шести метров в толщину. Кое-где видно, как растения начинали пускать корни, но вскоре их снова засыпало после очередного извержения.

В отличие от листьев, трава более активно стачивает зубы, ибо она вытягивает больше кремния из почвы, чем большинство других растений. Кремний собирается в микроскопические частицы внутри растений, которые именуются фитолитами. Отчасти благодаря им растения стоят прямо, из них также формируется защитная оболочка семян.

Под микроскопом хорошо видно, что у всех растений фитолиты разные. Когда растение умирает и разлагается, фитолит остаётся в почве, ожидая прихода палеонтолога. Именно этот вид анализа и позволил учёным выяснить, что 38 млн лет назад в аргентинской области Гран-Барранка шумел тропический лес: после лугов и саванн на травы приходится по меньшей мере 35% (а чаще всего — более 50%) фитолитов в почве, а здесь ничего подобного не замечено.

Так что будьте осторожны, приводя примеры коэволюции и реконструируя на этой основе ареалы млекопитающих.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Одна мутация в гене, управляющем ростом костных и зубных тканей, появившаяся в геноме предков китов и дельфинов примерно 30 миллионов лет назад, лишила их резцов, клыков и моляров и сделала их зубы похожими на примитивную "пилу", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале PeerJ.

Серый кит. Фото: Владимир Вертянкин / Кроноцкий заповедник"Нам было очень интересно найти генетическое изменение, которое столь сильно изменило то, как питались морские млекопитающие, и затем проследить за его эволюцией на примере окаменелостей. Простейший "сдвиг" в активности белков в разных частях челюсти, породивший примитивные зубы дельфинов, может помочь нам понять, как появились сложные зубы млекопитающих", — заявил Брук Армфилд (Brooke Armfield) из университета Флориды в Гейнсвилле (США).

Армфилд и его коллеги пришли к такому выводу, изучая активность генов в формирующихся зубах в зародышах пятнистых продельфинов (Stenella attenuata), а также обычных свиней, генетически близких к китообразным. Ученые заметили, что развитием зубов свиньи управляют два ключевых гена — BMP4 и FGF8.

Как выяснили исследователи, первый участок отвечает за формирование резцов и клыков, а FGF8 — ростом моляров и премоляров. Поэтому активность BMP4 и связанных с ним белков наиболее высока в передней части челюсти, а второго гена — в ее внутренней половине. В случае с дельфинами данная картина нарушается — ген BMP4 активен во всех клетках будущей челюсти, а не только в районе резцов и клыков. Благодаря этому зубы дельфинов и китов напоминают примитивную "пилу", не похожую на жевательный "арсенал" остальных млекопитающих.

Судя по окаменелостям, предки китообразных приобрели эту мутацию примерно 30 миллионов лет назад, через 18 миллионов лет после появления амбулоцетуса (Ambulocetus natans) и других примитивных китов. Ученые связывают ее появление с переходом на новый тип пищи, для поедания которой не требовались клыки, моляры и другие специализированные зубы.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи из США изучили останки вымершего пресмыкающегося Uatchitodon и реконструировали ход эволюции системы впрыскивания яда у змей.

Зубы двух видов Uatchitodon. Чёрной стрелкой обозначен канал для доставки яда, а белой — пульповая полость. (Иллюстрация из журнала Naturwissenschaften.) Современные рептилии могут убивать добычу с помощью специализированных ядопроводящих зубов, которые действуют подобно шприцу. Поскольку зубы с полыми внутренними каналами встречаются даже у древнейших известных змей эпохи миоцена, проследить эволюцию этой системы доставки яда не удавалось.

Наиболее вероятным сценарием считалось развитие каналов из бороздок на поверхности зубов, которые можно наблюдать, к примеру, у ящериц Heloderma suspectum. В пользу этой теории свидетельствовала установленная биологами схема развития клыков змеи, постепенно меняющих форму и совершающих переход от открытой канавки к защищённому каналу.

Эволюционную основу процесса, по утверждению авторов, можно изучать на примере пресмыкающихся верхнего триаса Uatchitodon, которые известны только по сохранившимся зубам. Рассмотрев образцы из Виргинии, Северной Каролины и Аризоны, палеонтологи заключили, что в последних двух штатах были найдены останки нового вида древних рептилий, названного Uatchitodon schneideri. У особей «виргинского» вида, Uatchitodon kroehleri, на зубах сохранялись канавки различной длины и глубины, тогда как у более поздних Uatchitodon schneideri бороздки закрывались, а на поверхности оставался только едва заметный «шов».

Коллеги учёных согласны с тем, что такой механизм появления ядопроводящих зубов выглядит разумно и мог приносить животным пользу даже на начальных стадиях эволюции. Впрочем, герпетолог Вольфганг Вюстер (Wolfgang Wüster) из Университета Бангора (Ирландия) советует дождаться обнаружения челюстей двух видов Uatchitodon, которые должны заметно отличаться друг от друга, если Uatchitodon schneideri действительно научились впрыскивать яд. «Шприц без поршня бесполезен, так что мне бы очень хотелось посмотреть на челюсти», — говорит г-н Вюстер.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Naturwissenschaften.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА