Австралійські біологи знайшли пояснення тому, як в процесі еволюції різні групи змій незалежно розвинули дуже подібні отруйні ікла. Їхнє дослідження показує, що смертоносні ікла в усіх сучасних змій виникали зі складчастої дентинової структури, яка наявна у більшості змій та початково могла виконувати функцію закріплення зубів на місці. Однак в отруйних змій із часом складки модифікувалися таким чином, що утворили в зубі довгий жолоб або канал, більш придатний до впорскування отрути в здобич. Опис та результати дослідів опубліковані в журналі Proceedings of the Royal Society B.
Atheris nitschei. reptiles4all / Shutterstock
Чим зміїні зуби привернули увагу вчених?
Однією із особливостей змій є те, що в процесі їхньої еволюції у них багато разів незалежно одне від одного розвивалися складні системи вироблення та доставлення отрути. Такі пристосування складаються з отруйних видозмінених слинних залоз, модифікованих видовжених зубів, через які впорскується отрута, та м'язів і кісток, що сприяють цьому процесові. Ікла змій можуть розташовуватися ззаду або спереду ротової порожнини та бути фіксованими або ж висувними. Однак за будовою серед них виділяють два основні види: із відкритим жолобом, по якому стікає отрута, та трубчасті, які доставляють токсичну рідину по внутрішньому каналу зуба. Група австралійських вчених зацікавилася, як змії могли розвивати такі складні та дуже подібні утвори незалежно один від одного. Тому вони провели власні дослідження.
Як вивчали еволюцію зміїних зубів?
Дослідники спочатку провели детальне вивчення за допомогою комп'ютерної томографії з високою роздільною здатністю плазунів: усього дев'ятнадцяти видів отруйних та не отруйних змій та трьох видів ящірок. На основі цих даних вчені побудували тривимірну комп'ютерну модель біомеханічних особливостей щелеп та зубів одного з виду змій. Окрім цього, вчені приготували та дослідили зразки тканин трьох видів змій, щоб виявити структури, відповідальні за розвиток ікол.
Які результати дослідження?
Досліди науковців показали, що в основі зубів більшості змій розташована структура зі складчастого дентину. Після вивчення тканин рептилій автори дійшли висновку, що це так званий пліцидентин — дентиновий утвір, що наявний у кистеперих риб деяких ящірок та вимерлих рептилій, і міг розвинутися як пристосування для кращого закріплення зубів у щелепі. Його знайшли як в отруйних, так і в неотруйних змій, що вказує на наявність цієї структури і в їхніх спільних предків. Однак в отруйних, які є еволюційно молодшими, складки є помітно глибшими, що навело вчених на думку, що саме пліцидентин став попередником отруйних зубів. Таким чином зрозуміло, як зміям різних груп вдалося розвинути подібні отруйні зуби — вони всі утворилися з однієї структури.
У процесі поглиблення складок пліцидентину одна із них могла утворити жолоб, а згодом і канал, настільки придатний для впорскування отрути, що з часом природний добір закріпив видозміну. Якщо отруйні залози виділяють отруту близько до зубів, то існує ймовірність, що добір діятиме на користь тварин із зубами, що пристосовані до впорскування отрути, зазначають науковці.