19 September 2018, Wednesday
Редактор перевода
Анна Скребкова
Статьи Wikiyours - это англоязычные статьи, переведённые на русский язык. Любой, кто владеет английским языком может стать обладателем своей собственной статьи и заработать деньги на её переводе. Соединим приятное с полезным!
Для перевода выберите статью.
Для перевода статьи
выберите категорию
Предложить изменения

Зубы

Содержание
  1. Всё о зубах
  2. Как появились зубы
  3. Зубы млекопитающих
  4. Зубы рыб
  5. Зубы рептилий
  6. Зубы беспозвоночных
  7. О чем могут рассказать зубы
  8. Зубы Картинки

Всё о зубах

Зубы млекопитающих

Зубы - это твердые, кальцинированные образования, которые располагаются в лунках челюстных костей (альвеолах) ротовой полости позвоночных и используются для пережёвывания пищи, а также с целью нападения и  самозащиты у некоторых животных, в частности хищников. 

Десны покрывают корни зубов. Зубы не являются костным образованием, однако представляют собой соединение тканей различной плотности и твердости: эмали, дентина и цемента. Клеточные ткани будущих зубов берут начало из эмбрионального слоя, эктодермы.

Несмотря на то, что позвоночные имеют общую структуру зубов, существуют значительные различия в их форме и расположении. Корни зубов млекопитающих располагаются глубоко, также это встречается у некоторых видов рыб и крокодилов. Тем не менее, у большинства костистых рыб, зубы прикреплены к наружной поверхности кости, в то время как у ящериц они находятся во внутренней поверхности челюсти. У хрящевых рыб, таких как акулы, зубы прикреплены жесткими связками к хрящевым ободам, образующим челюсть. 

Бивни слона

У некоторых животных развивается только один набор зубов (монофиодонтизм), в то время как у других возможно множество наборов (полифиодонтизм). Например, каждые две недели у акул происходит смена набора изношенных зубов. Резцы грызунов растут и стираются в результате постоянного грызения, что, главным образом, поддерживает их постоянную длину. Строительная деятельность бобра также частично связана с этим явлением.  Помимо резцов таким же образом постоянно растут коренные зубы у семейства зайцевых (кролики) и многих других представителей отряда грызунов, у таких как полевки и морские свинки, за исключением мышей.

Зубы не всегда крепятся к челюсти, как у млекопитающих. У многих рептилий и рыб зубы присоединяются к небу или располагаются на дне ротовой полости, образуя дополнительные ряды внутри самих челюстей. У некоторых костистых рыб зубы имеются даже в глотке. Но не сами зубы в обычном виде, а дермальные зубцы как у акул, которые практически идентичны по структуре, и, вероятно, имеют одно и то же эволюционное происхождение. Действительно, в процессе эволюции рыб, впервые, зубы появились у акул, и они не были обнаружены у более примитивных форм бесчелюстных рыб - наряду с этим у миног есть зубоподобные структуры, фактически состоящие из кератина (без дентина или эмали), которые не имеют никакого отношения к настоящим зубам. Хотя "современные" зубоподобные структуры из дентина и эмали были обнаружены у конодонтов позднего периода, считается, что они развились независимо от строения зубов, которыми обладали позвоночные.

У современных амфибий, как правило, имеются небольшие зубы или совсем отсутствуют, так как они обычно питаются только мягкой пищей. Зубы рептилий, как правило, простой конической формы, хотя есть некоторые различия между видами, в особенности отличаются клыки ядовитых змей. Резцы, клыки, малые и большие коренные зубы встречается только у млекопитающих и имеют различные виды в зависимости от их эволюционного развития. Также в значительной степени разнится и число данных зубов между видами. В этих целях зоологи используют стандартизированную зубную формулу для описания точного расположения зубов в любой группе.

Как появились зубы

Гены, регулирующие развитие зубов у млекопитающих, гомологичны тем, которые задействованы в развитии рыбьей чешуи. Изучение зубной пластины древней вымершей рыбы вида Romundina stellina показало, что зубы и чешуя состояли из той же ткани, которая была обнаружена в строении зубов млекопитающих. Это открытие стало опорой теории о том, что в ходе эволюции зубы получили свое развитие из чешуи. 

Зубы млекопитающих

Зубы приматов

Зубы являются одними из наиболее характерных (и долговечных) особенностей у различных видов млекопитающих. Исследуя зубы, палеонтологи выявляют ископаемые виды, определяют межвидовую связь. Форма зубов животного зависит от его рациона. Например, растительная пища трудна для переваривания, поэтому у травоядных есть множество больших коренных зубов для жевания и измельчения.  В то время, как хищники используют клыки для лучшего захвата и разрывания мяса.

В целом, млекопитающие имеют дифиодонтный тип жевательного аппарата, что означает возможность развития двух наборов зубов. У людей, первый набор зубов ( "детские", "молочные", "первые" или "временные" ) обычно начинает появляться приблизительно в шесть месяцев, хотя некоторые дети рождаются с одним или несколькими видимыми зубами, известными как неонатальные зубы. В норме прорезывание зубов происходит в шесть месяцев и может сопровождаться болью. На фоне остальных млекопитающих выделяются кенгуру, слоны и ламантины, так как они имеют полиодонтный тип жевательного аппарата.

Интересные факты о зубах

У трубкозубов зубы не имеют в своем составе эмали, однако наличие в их пульпе канальцев (трубочек) породило название этих животных. 

Клыки

У собак зубы менее подвержены образованию кариеса благодаря весьма высокому уровню кислотности в слюне, что предотвращает эмаль от деминерализации.

Зубы китов

Как и у людей, у китов зубы имеют похожие на полипы выступы на корневых поверхностях зубов. У обоих видов млекопитающих эти полипы состоят из цемента, но у людей выступы расположены на внешней стороне корней зубов , в то время как у китов данные наросты находятся на внутренней стороне камеры пульпы. В то время, как у человеческих зубов цемент покрывает только внешнюю поверхность корня,  то у китов цементное вещество составляет всю поверхность зуба с очень тонким слоем эмали на кончике. Этот небольшой слой эмали наблюдается только у старых китов в месте, где стерся цемент и обнажилась лежащая в основе эмаль.

Зубатый кит из подотряда китообразных характеризуется наличием зубов. Каждый вид имеет свои особенности в строении зубов. Их количество может быть огромным, как у некоторых видов дельфинов, в челюстях которых имеется более ста зубов. В то же время у нарвалов есть гигантский, как рог единорога, клык, который представляет собой зуб, содержащий миллионы сенсорных каналов для восприятия пищи, ориентации и поиска самки. Это самый известный зуб, оснащенный неврологическим комплексом. Самки ремнезубов почти беззубые: причудливые зубы имеются только у самцов. Они используются в пищевых целях, а также для демонстрации агрессии и превосходства перед другими самцами.

Зубы приматов

Зубы человека

В организме человека есть, как правило, двадцать первых ("детских") зубов и от двадцати восьми до тридцати двух постоянных, последние четыре являются третьими большими коренными зубами или «зубами мудрости» - каждый из них может вырасти (но не у всех). Обычно среди первых зубов десять находятся в верхнечелюстной кости (верхней челюсти), а другие десяти - в нижнечелюстной кости (нижней челюсти). Среди постоянных зубов шестнадцать находятся в верхней челюсти, а другие шестнадцать - в нижней. У большинства зубов есть свои отличительные черты.

Зубы лошади

У взрослой лошади имеется от тридцати шести до сорока четырёх зубов. Слои эмали и дентина в зубах лошадей сращены вместе. У всех особей есть двенадцать малых, двенадцать больших коренных зубов и двенадцать резцов. Как правило, все самцы семейства лошадиных также имеют четыре клыка между коренными зубами и резцами. Тем не менее, среди самок лошадей (менее 28%) наблюдается наличие клыков, и то только один или два, которые чаще всего прорезаются лишь частично. У некоторых особей располагается от одного до четырех клыков, и они представляют собой недоразвитые большие коренные зубы (и это только у тех лошадей, которые имеют один или два таких зуба). Они располагаются чаще на верхней челюсти и одинаково распространены как среди мужских, так и среди женских особей. Эти клыки могут быть проблемой для лошадей, так как они доставляют неудобство при галопе. Таким образом, клыки стираются.

Возраст лошади можно определить с помощью ее зубов. За пять лет жизни возраст оценивается по ходу прорезывания молочных зубов, а затем - постоянных, которые прорезаются в пять лет. Можно сказать, что в этом возрасте у лошади готов набор постоянных зубов. После этого возраст можно определять при изучении особенностей изношенности резцов, формы, углов, при которых резцы накладываются друг на друга , от диеты, врожденных аномалий, стачивания. Две особи одного и того же возраста могут иметь различные черты изношенности.

Развитые резцы, большие и малые зубы лошадей продолжают расти, так как поверхность стачивается из-за жевания. У молодых взрослых особей зубы имеют длину четыре с половиной - пять дюймов, и большая часть их коронок укрыта в зубном гнезде десны. Постепенно, по мере взросления лошади прорезается остальная часть зуба - около 1/8 в  год. К старости коронки зубов становятся очень короткими, и зубы часто совсем стираются. При отсутствии коренных зубов у очень старых лошадей их кормильцу необходимо измельчать и замачивать пищу в воде, создавая мягкую кашицу для обеспечения рационального питания животного. 

Зубы слона

Зубы слона

Бивни слонов представляют собой специальные резцы для добычи (откапывания) еды и ведения боя. Некоторые зубы слонов имеют схожее с зубами ламантинов строение, кроме того примечательна гипотеза о водной ступени эволюции слонов.

У слонов есть четыре больших коренных зуба, по одному с каждой стороны верхней и нижней челюсти. Спустя сорок лет они заменяются более крупными коренными зубами. Старые зубы изнашиваются, а новые коренные зубы продвигаются вперед от задней части челюсти. Окончательно набор коренных зубов устанавливается примерно через двадцать лет.

Зубы кролика

Кролики и другие представители зайцеобразных, как правило, рождаются с постоянными зубами, при этом теряя временные зубы до (или почти сразу после) рождения. Зубы кроликов предназначены для растительного рациона питания. Из-за достаточно жестких продуктов их зубы стираются, поэтому они растут непрерывно на протяжении всей жизни. В общей сложности у кроликов шесть резцов, три верхних больших коренных, три верхних малых коренных, два нижних малых коренных и два нижних больших коренных зуба на каждой стороне. Клыки отсутствуют. Каждую неделю от накладывания резцов зубы стираются на три-четыре миллиметра, в то время как задние зубы стачиваются на такую длину в течение месяца.

Резцы и большие коренные зубы кроликов именуются гипсодонтными и растут на протяжении всей жизни. Стираясь от употребления пищи с высоким содержанием клетчатки, зубы продолжают расти и прорезываться, таким образом, поддерживая баланс жевательного аппарата. 

Зубы грызунов

Резцы грызунов растут непрерывно на протяжении всей жизни (арадикулярный тип зубной системы). В отличие от людей, чьи эмалеобразующие клетки отмирают после развития зубов, грызуны постоянно наращивают эмаль, и их зубы предрасположены к изнашиванию и стачиванию о различные материалы: древесину, кожицу плода, а также они используются для защиты. Зубы покрыты эмалью снаружи и дентином - на внутренней стороне, поэтому они самостоятельно затачиваются во время грызения. С другой стороны, постоянно растущие коренные зубы встречаются лишь у некоторых видов грызунов, таких как полевки и морские свинки. Существуют различия в зубочелюстной системе грызунов, но среди общих черт можно отметить отсутствие клыков и малых коренных зубов, и наличие пространства между резцами и большими коренными зубами - диастема.

Зубы ламантин

Бивни моржа

Ламантины имеют полиодонтный тип жевательного аппарата; их большие коренные зубы, находящиеся на нижней челюсти, развиваются отдельно от нее и располагаются в костяных оболочках, разделенных мягкой тканью.

Зубы моржа

Бивни моржей представляют собой клыки, которые непрерывно растут на протяжении всей жизни.

Зубы рыб

У рыб, таких как акулы, возможно развитие нескольких наборов зубов в течение жизни. Многократная замена зубов известна как полиодонтизм. Благодаря вилообразным зубам представители класса доисторической акулы называются cladodonts (в переводе с греческого - зуб). 

Зубы рептилий

Зубы рептилий

В течение всей жизни рептилии постоянно производят замену зубного набора. Молодые крокодилы заменяют зубы на более крупные в течение месяца - время, необходимое для прорезывания одного нового зуба. У взрослой особи замена зубов происходит раз в два года или даже реже. В целом, на протяжении всей жизни крокодилы могут иметь три тысячи зубов. Новые зубы растут на месте старых.

Зубы беспозвоночных

Зубы представителей подтипа позвоночных имеют уникальные особенности, однако многие беспозвоночные организмы имеют схожие на зубы структуры. Вероятно, паразитические черви семейства Анкилостомидов являются такими организмами: они заключают в себе простейший геном, который отвечает за наличие зубоподобных структур. Например, нематоды Necator americanus имеет две спинные и две вентральные режущие пластины (зубы) вокруг переднего края ротовой капсулы. Они также имеют пару субдорсальных и пару субвентральных зубов, расположенных близко к задней части.

Европейские медицинские пиявки, еще один представитель беспозвоночных паразитов, с древних времен используются в медицине для отсасывания крови. У них есть три (трехсторонние) челюсти, которые выглядят как маленькие пилы, и на них имеется около 100 острых зубов для проделывания разреза в коже. Оставленный разрез представляет собой перевернутую букву Y внутри круга. После прокола кожи и введения антикоагулянтов (гирудин) и анестетиков они сосут кровь, потребляя до десятой части от их веса за один прием.

У некоторых видов мшанок первая часть желудка выстлана мышечным слоем с хитиновыми зубами для раздавливания твердой пищи, такой как диатомовые водоросли. Затем с помощью волнообразных перистальтических сокращений пища перемещается в желудок для пищеварения.

Дентин зуба

Моллюски имеют структуру, называемую радулой, которая выстлана лентой хитиновых зубов. Тем не менее, эти зубы гистологически и онтогенетически отличаются от зубов позвоночных и не являются гомологичными. Например, зубы позвоночных развиваются из нервного гребня зубного сосочка, производного мезенхимы, и этот нервный гребень является специфической чертой позвоночных животных, как и ткани (эмаль).

Моллюски используют радулу для питания, и иногда ее путают с языком. В действительности - это зубчатая хитиновая лента, которая, как правило, используется для соскабливания или разрезания пищи, прежде чем пища попадает в пищевод. Радула - уникальная особенность моллюсков и встречается в каждом классе кроме двустворчатых.

Брюхоногие моллюски используют радулы для поедания травоядных и плотоядных улиток и слизней. Расположение зубов (также известных как зубчики) на радуле значительно различается в группах (показано на рисунке слева).

Хищные морские улитки Naticidae помимо радулы используют кислотную секрецию для растворения оболочки других моллюсков. Другие хищные морские улитки Conidae применяют свой специальный зуб-радулу в качестве ядовитого гарпуна. Хищные наземные легочные слизни, такие как призрачный слизняк, захватывают и пожирают дождевых червей с помощью удлиненных острых, как бритва, зубов на радуле. Хищные головоногие, такие как кальмары, используют радулу для разрезания добычи.

В большинстве случаев более древние представители брюхоногих питаются, соскабливая радулой диатомовые и другие микроскопические водоросли с поверхности скал и других мест. Морские блюдечки питаются таким же образом, в чем им помогают исключительно жесткие зубы радулы. Эти зубы занимают пьедестал прочности среди других биологических материалов, превосходя шелк паука. Минеральный белок зубов этих моллюсков может выдерживать напряжение в 4,9 гПа по сравнению с шелком паука - 4 гПа и человеческими зубами - 0,5 гПа.

О чем могут рассказать зубы

Зубы ископаемых

Благодаря особо высокой прочности зубы часто сохраняются, когда самих костей уже нет, и помогают в определении рациона питания организма-хозяина, тем самым представляя большую ценность для археологов и палеонтологов. Древние рыбы, такие как телодонты имели чешую из соединения дентина и эмали, что указывает на происхождение зубов от чешуи. Еще в конце кембрийского периода в экзоскелете древних рыб был дентин, который, возможно, имел функцию защиты или восприятия окружающей среды. Дентин, такой же твердый, как и остальная часть зуба, состоит из коллагеновых волокон, защищенных гидроксиапатитом.

Зубы мегалодона

Несмотря на свою твердость зубы также могут быть хрупкими и повреждаться. Этот факт может стать диагностическим инструментом для определения силы укуса.

Декальцификация заключает в себе удаление эмали зубов, целой остается внутренность зуба - дентин и цемент. Эмаль быстро лишается кальция: разъедается растительными кислотами или диагенетическими растворами, стирается, откалывается прежде, чем в процессе фоссилизации начнут разрушаться дентин или кости . В таком случае, "скелет" зубов будет состоять из дентина с полой полостью пульпы. Органическая часть дентина, наоборот, разрушается щелочами.

Картинки