Крошечная челюсть из Гренландии проливает свет на происхождение сложных зубов

Ученые из Уппсальского университета описали древнейший известный пример зубной кости с двумя рядами бугорков на молярах и двойными корнями зубов. Новые находки дают представление об эволюции зубов млекопитающих, в частности о развитии зубов с двумя корнями. Результаты опубликованы в журнале PNAS.

Первые млекопитающие появились в конце триасового периода, около 205 миллионов лет назад. Их предками были терапсиды, или «звероподобные рептилии», также называемые стволовыми млекопитающими или протомлекопитающими, которые возникли около 320–300 миллионов лет назад. Одной из уникальных черт линии, включающей млекопитающих и родственных им животных (синапсид), стало развитие сложной окклюзии. Близкие предки млекопитающих, маммалиаформы, развили ряды бугорков на моляроподобных зубах, приспособленных для более всеядного питания. Происхождение этого многобугорчатого рисунка и зуба с двойным корнем до сих пор оставалось неясным.

Команда ученых под руководством Гжегожа Недзьведзки из Уппсальского университета исследовала анатомию челюсти и структуру зубов недавно описанного нового вида маммалиаформ Kalaallitkigun jenkinsi. Он был обнаружен на восточном побережье Гренландии и представлял собой очень маленькое, похожее на землеройку животное, вероятно, покрытое шерстью. Оно было размером с крупную мышь и жило в позднем триасе, около 215 миллионов лет назад.

Kalaallitkigun jenkinsi демонстрирует древнейшую известную зубную кость с двумя рядами бугорков на молярах и зубами с двойными корнями. Эти анатомические особенности помещают данный вид в промежуточное положение между млекопитающими и насекомоядными морганукодонтами, другим типом маммалиаформ.

Исследователи полагают, что структурные изменения зубов связаны со сменой пищевых привычек. В данном случае животные переходили к более всеядному/растительноядному рациону, а коронка зуба расширялась в стороны. Более широкие зубы с «бассейнами» на верхней поверхности лучше подходят для перетирания пищи. Это развитие также вынудило изменить структуру основания зуба. Биомеханический анализ, проведенный в рамках исследования, показал, что многокорневые зубы лучше выдерживают механические нагрузки, включая контакт верхних и нижних зубов при укусе, по сравнению с однокорневыми. Результаты позволяют предположить, что развитие моляроподобных зубов со сложными коронками могло идти параллельно с биомеханически оптимизированными двойными корнями.

«Я знал, что этот 20-миллиметровый образец важен с того момента, как поднял его с земли», — говорит Недзьведзки, исследователь из Уппсальского университета и автор-корреспондент публикации.