Зуб акулы
Акулы постоянно сбрасывают зубы ; некоторые Carcharhiniformes за жизнь выбрасывают около 35 000 зубов, заменяя выпавшие. [1] Существует четыре основных типа зубов акулы: плотные, уплощенные, игольчатые, заостренные нижние, треугольные верхние и нефункциональные. Тип зубов акулы зависит от ее рациона и пищевых привычек.
Акулы являются отличным модельным организмом для изучения, поскольку они постоянно производят высокоминерализованные ткани. [2] Акулы постоянно теряют зубы и заменяют их с помощью системы замены зубов. [3] Благодаря этой системе акулы относительно быстро заменяют свои зубы сменными зубами, которые готовы вращаться, поскольку их зубы часто повреждаются при ловле добычи. [3] Они заменят сломанные зубы, а молодые акулы могут даже заменять зубы еженедельно. [3] Хотя акулы постоянно теряют зубы, на скорость оборота влияют такие факторы, как температура воды. В то время как более теплая вода привела к более быстрым темпам замены зубов, температура холодной воды замедлила скорость замены зубов у акул-нянек. [4] Они выпадают только после того, как под ними формируются новые зубы, и выталкивают их из соединительной ткани, которая удерживала их на месте. [5] Пол акулы также играет роль в развитии зубов, а различия в зубах у разных видов, обусловленные полом, называются половой гетеродонтией. [6] Обычно зубы у самок крупнее, потому что в среднем они крупнее, чем у самцов. [6] Кроме того, с возрастом может измениться форма зубов: «молодые зубы начинаются более узкими и крепкими, а у взрослых зубы шире и тоньше». [6]
В некоторых формациях зубы акулы являются обычным ископаемым . Эти окаменелости можно проанализировать для получения информации об эволюции и биологии акул ; часто они являются единственной окаменевшей частью акулы. Ископаемые зубы составляют большую часть летописи окаменелостей пластиножаберных , насчитывающей сотни миллионов лет. Зуб акулы содержит устойчивые материалы фосфата кальция. [7]
Самые древние виды акулоподобных рыб появились 450 миллионов лет назад, в позднего ордовика период , и в основном известны по своим окаменелым зубам и кожным зубчикам . [5] Однако наиболее часто встречающиеся зубы ископаемых акул относятся к кайнозойской эпохе (последние 66 миллионов лет).
Типы и функции
[ редактировать ]Хотя акулы часто являются узкоспециализированными, их адаптации как категории сильно различаются. Это отражается на их зубах, которые сильно различаются по форме и функциям.
Существует несколько распространенных типов акульих зубов, которые различаются в зависимости от рациона акулы. Примеры включают плотные сплющенные зубы для дробления; длинные игольчатые зубы для захвата; заостренные нижние зубы для захвата в сочетании с зазубренными треугольными верхними зубами для резки, а также крошечные, сильно уменьшенные и нефункциональные зубы. [8]
Плотные сплющенные зубы
[ редактировать ]Плотные уплощенные зубы используются для раздавливания добычи, такой как двустворчатые моллюски и ракообразные. [9] К этим акулам относятся акулы-няньки и акулы-ангелы. Обычно их можно найти на дне океана.
Игольчатые зубы
[ редактировать ]Это был первый распространенный вид акульих зубов, появившийся в девоне четыреста миллионов лет назад. [10] Акулы с игольчатыми зубами обычно питаются рыбой малого и среднего размера, иногда включая мелких акул. Эти зубы особенно эффективны для такой добычи, поскольку легко могут схватить ее скользкое и узкое тело. Современные примеры включают голубую акулу и бычью акулу . Эти акулы специально используют свои зубы, чтобы питаться мелкой добычей, такой как кальмары , камбала , скаты и даже акулы-молоты . [11]
Заостренные нижние зубы и треугольные верхние зубы
[ редактировать ]Эта комбинация заостренных нижних зубов и треугольных верхних зубов особенно полезна для разрезания добычи, состоящей из крупных млекопитающих и рыб. Комбинация зубов имеет зазубренные края, позволяющие разрезать более крупную добычу на более мелкие части и легко проглатывать ее. [12] Самая известная акула с такими зубами — большая белая акула , которая питается такими животными, как морские львы , дельфины , другие акулы и даже небольшие киты. [11]
Нефункциональные зубы
[ редактировать ]Зубы планктофагов, таких как гигантская акула и китовая акула , сильно редуцированы и нефункциональны. Эти акулы фильтруют пищу , открывая рот, позволяя крошечным организмам засасываться в рот для кормления, вообще не используя зубы, вместо этого фильтруя пищу, пропуская воду через жабры. [11] Гигантские акулы питаются, подплывая к добыче с открытой пастью и процеживая пищу. [12] Благодаря этому процессу акула может успешно съедать сотни фунтов зоопланктона каждый день. [12] Китовые акулы питаются, используя грабли на жаберных перемычках и выдавливая их из жаберных щелей после того, как забрасывают в рот криль и другую добычу. [12]
Переходные зубы
[ редактировать ]По мере того как один вид эволюционирует в другой, его зубы становится трудно классифицировать, поскольку они демонстрируют характеристики обоих видов. (Пример: зубы Otodus auriculatus , эволюционировавшие в O. angustidens ), трудно однозначно идентифицировать как принадлежащие к какому-либо виду.
Часто упоминаемый переход — это эволюция Isurus hastalis , вымершего гигантского мако, в большую белую акулу carcharias Carcharodon . Существуют зубы, которые, как полагают, представляют собой переход между двумя видами. Эти зубы от Carcharodon sp. характеризуются более широкими и плоскими кронами вымершего гигантского мако. Однако у них также есть частичные, блеклые зубцы, которые более выражены возле корня и исчезают к кончику зуба - зубцы встречаются у больших белых, но не у вымерших гигантских мако.
Особое упоминание: зубы мегалодона.
[ редактировать ]
Зубы Otodus megalodon — самые крупные из всех акул, вымерших или ныне живущих, и являются одними из самых востребованных типов зубов акул в мире. Эта акула жила в эпоху позднего олигоцена и неогенового периода, примерно 28–1,5 миллиона лет назад, и ее максимальная длина достигала 60 футов. [13] Самые маленькие зубы имеют высоту всего 1,2 см (0,5 дюйма), а самые большие зубы - более 17,7 см (7,0 дюйма). Меньшие зубы, начиная от 3 + 1 / 2 " и размером 4 + 1 ⁄ 2 дюйма, реже встречаются зубы размером более 5 дюймов, 6 дюймов и 7 дюймов. Чаще встречаются зубы [13] Эти зубы пользуются чрезвычайно высоким спросом у коллекционеров и частных инвесторов, и в зависимости от их размера и степени износа они могут стоить очень дорого. [13] Зубы большего размера могут стоить до 3000 долларов. [14]
Депозиты
[ редактировать ]Зубы акулы невозможно собрать из любого камня. Любые окаменелости, в том числе ископаемые зубы акул, сохраняются в осадочных породах после выпадения из их пасти. [13] Осадок, в котором были найдены зубы, используется для определения возраста акульего зуба из-за процесса окаменения. [15] Зубы акул чаще всего встречаются между верхнемеловым и третичным периодами . [16] Только примерно через 10 000 лет зуб акулы окаменеет. [17] Обычно встречающиеся зубы не белые, потому что они покрыты осадком в результате окаменения. Осадок предотвращает попадание кислорода и бактерий и разрушение зуба. [16] [17]
Окаменелые зубы акулы часто можно найти на берегах рек, песчаных карьерах и пляжах или вблизи них. Эти зубы обычно изнашиваются, поскольку их часто перемещали и повторно откладывали в разных областях, прежде чем они прижились. Однако в других местах сохранились идеальные зубы, которые на протяжении веков практически не перемещались. Эти зубы обычно хрупкие, и при их удалении следует проявлять большую осторожность. [16] Фосфатные ямы, содержащие в основном ископаемые кости и зубы, или каолиновые ямы — идеальные места для поиска ископаемых зубов акул. Одна из самых известных фосфатных шахт находится в Центральной Флориде, округ Полк, и известна как Долина костей . Возраст большинства найденных здесь зубов варьируется от 3 до 10 миллионов лет. [13] Около Новой Каледонии , пока эта практика не была запрещена, рыбаки и коммерческие суда рыли морское дно в поисках зубов мегалодона. В штате Джорджия акульи зубы находят так часто, что в 1976 году акульи зубы решили сделать официальной ископаемой штата. [18]
Подсчет
[ редактировать ]
В систематике зубы акулы подсчитывают следующим образом: ряды зубов отсчитывают по линии челюсти, а ряды зубов отсчитывают от передней части челюсти внутрь. [19] Один зубной ряд включает в себя один или несколько функциональных зубов в передней части челюсти и несколько сменных зубов позади него. [20] Например, челюсти бычьей акулы могут иметь 50 рядов зубов в 7 рядах, при этом крайний ряд функциональных, но у большинства акул есть пять рядов, при этом у средней акулы около 15 рядов зубов в каждой челюсти. [17] Мелкие зубы в области симфиза, где встречаются две половины челюсти, обычно считаются отдельно от основных зубов с обеих сторон. Известно также, что акулы теряют как минимум один зуб в неделю. Однако благодаря специфическому расположению рядов и серий утраченные зубы можно заменить в течение дня. [17]
Исследования и идентификация
[ редактировать ]Идентификация большинства акул осуществляется по сочетанию количества и формы зубов. Зубы могут даже помочь идентифицировать такие виды акул, как акула-реквием . Окаменелые записи зубов помогают проиллюстрировать историю эволюции, а отдельные зубы используются для изучения и анализа конкретных линейных размеров вида. [21] Чтобы идентифицировать зубы и получить конкретную информацию о зубах, можно провести исследование зуба акулы. Это исследование может раскрыть множество различных аспектов самого зуба и видов акул. Однако это оказывается сложным из-за того, что большинство окаменелых зубов находятся смешанными и разбросанными. [15] Для сбора информации об основной истории жизни и оценки распространения акульего зуба очень эффективна молекулярная технология. коллекцию мтДНК из челюстей и зубов акул. Для дальнейшего изучения популяции акул можно извлечь [22] Чтобы изучить эффект уменьшения кариеса у акул, проводятся исследования атомов фтора , которые ковалентно связаны с атомами кальция в зубах. Каждый зуб имеет сложную эмалоидную структуру фторапатита . [23] Чтобы уменьшить последствия ухудшения состояния зубов, для этого конкретного исследования полезно брать пробу только с поверхности эмальоида зуба. [24] Изучение и исследование зубов акул улучшает наше понимание пищевого поведения акул, эволюционных изменений и механизмов. [25] Это помогает нам идентифицировать зубы и даже вид.
История открытия
[ редактировать ]
Самые старые известные записи об окаменелых зубах акулы принадлежат Плинию Старшему , который считал, что эти треугольные объекты падали с неба во время лунных затмений . [26]
Согласно отчетам эпохи Возрождения, большие треугольные ископаемые зубы, часто находившиеся в скалистых образованиях, считались окаменевшими языками драконов и змей и поэтому назывались «камнями языка» или «глоссопетрами». Обычно считалось, что Glossopetrae является средством от различных ядов и токсинов; их использовали при лечении змеиных укусов . Из-за этого укоренившегося убеждения многие дворяне и члены королевской семьи носили эти «камни языка» в качестве подвесок или держали их в карманах как талисман на удачу. [27]
Эта интерпретация была исправлена в 1611 году итальянским натуралистом Фабио Колонной , который признал в них зубы древней акулы, а в 1667 году датским натуралистом Николаусом Стено , который обсудил их состав и создал известное изображение головы акулы с такими зубами. [28] Он упомянул о своих открытиях в книге « Разрезанная голова акулы» , которая также содержала иллюстрацию зуба C. megalodon , ранее считавшегося камнем языка. [29]
Использование инструментов людьми
[ редактировать ]
В Океании и Америке акульи зубы обычно использовались в качестве инструментов, особенно в оружии, таком как дубинки и кинжалы, а также в качестве лезвий для резьбы по дереву и в качестве инструментов для приготовления пищи, таких марипи маори как . использовали различное оружие с акульими зубами Например, коренные гавайцы (см. пример здесь). [30] ), который назвал их лейомано . [31] Некоторые типы были зарезервированы для королевской семьи . [32] Гуайтака ( Вейтака ) прибрежной Бразилии начинили свои стрелы акульими зубами. [33] Остатки оружия с кромками из акульих зубов, а также кремнистые копии акульих зубов были найдены в курганах Кахокия в верховьях долины реки Миссисипи , более чем в 1000 км (620 миль) от океана. [34] Сообщается, что табличкам ронгоронго с острова Пасхи сначала была придана форма, а затем на них были начертаны рукоятки акульего зуба. [35]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Акульи зубы» .
- ^ Энакс, Иоахим (июнь 2012 г.). «Структура, состав и механические свойства зубов акулы». Журнал структурной биологии . 178 (3): 290–299. дои : 10.1016/j.jsb.2012.03.012 . PMID 22503701 – через Elsevier Science Direct.
- ^ Перейти обратно: а б с Кардонг, Кеннет (2019). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция . МакГроу-Хилл. п. 96.
- ^ Луэль, Карл (1990). «Скорость замены зубов у акулы-медсестры, Ginglymostoma cirratum». Копейя . 1 (1): 182–191. дои : 10.2307/1445834 . JSTOR 1445834 .
- ^ Перейти обратно: а б «Древние акулы» . Микронезийская коалиция охраны природы . 2015.
- ^ Перейти обратно: а б с Перди, Роберт В.; Лонарделли, Дайан (1995). «Зубы ископаемой акулы» (PDF) . Палеонтологическое общество. стр. 1–2.
- ^ «Ископаемый фольклор» .
- ^ «Спасатели акул :: Зубы акулы» .
- ^ Саммерс, Адам (28 февраля 2004 г.). «Структура и функции черепа роговой акулы (Heterodontus francisci) в онтогенезе: развитие специалиста по твердой добыче» . Журнал морфологии . 260 (1): 1–12. дои : 10.1002/jmor.10141 . ПМИД 15052592 . S2CID 4024283 — через онлайн-библиотеку Wiley.
- ^ Лонг, Джон (28 мая 2015 г.). «Первая акула из позднедевонской (франской) формации Гого, Западная Австралия, проливает новый свет на развитие мозаичного кальцинированного хряща» . ПЛОС ОДИН . 10 (5): e0126066. Бибкод : 2015PLoSO..1026066L . дои : 10.1371/journal.pone.0126066 . ПМЦ 4447464 . ПМИД 26020788 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Что едят акулы – акулья диета» . Виды акул .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кардонг, Кеннет (2019). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция . МакГроу-Хилл. стр. 507–508.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Команда Zen Cart®; и др. «О зубах ископаемых акул» .
- ^ «Зубы акулы-мегалодона 6 с лишним дюймов» . 23 февраля 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Отдел ихтиологии ФЛМНХ: ископаемые акулы» . 5 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Хеннеманн, Ральф М. (2001). Акулы и скаты: Путеводитель по миру для пластиножаберных . ИКАН-Подводный архив. стр. 100-1 266–269. ISBN 978-3-925919-33-6 . OCLC 223251653 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Вонзите в это свои зубы: 20 фактов о зубах акулы» . Ученый по пляжным креслам .
- ^ «Окаменелость штата Джорджия — зуб акулы» . 24 мая 2014 г.
- ^ Кейс, Джерард (1967). «Ископаемые останки акул и рыб Северной Америки». п. 2.
- ^ Хемстра, ПК ; Хемстра, Э. (2004). Прибрежные рыбы Южной Африки НИСК/САИАБ. стр. 100-1 47 . ISBN 1-920033-01-7 .
- ^ Нэйлор, Гэвин Дж. П.; Маркус, Лесли Флойд (1994). «Отождествление отдельных зубов акул рода Carcharhinus с видами». Американский музей Новитатов . hdl : 2246/4942 . ПроКвест 51542224 .
- ^ Ахонен, Х.; Стоу, Эй Джей (29 июля 2008 г.). «Челюсти и зубы акулы: неиспользованный ресурс для популяционно-генетических исследований». Журнал биологии рыб . 73 (2): 450–455. дои : 10.1111/j.1095-8649.2008.01896.x .
- ^ Чен, Чуньлинь; Ван, Чжунчанг; Сайто, Мицухиро; Тохей, Тецуя; Такано, Ёсиро; Икухара, Юичи (3 февраля 2014 г.). «Фтор в зубах акулы: его прямая визуализация с атомным разрешением и функция усиления». Ангеванде Хеми . 126 (6): 1569–1573. Бибкод : 2014АнгЧ.126.1569С . дои : 10.1002/ange.201307689 .
- ^ Беккер, Мартин А.; Зайдеманн, Дэвид Э.; Чемберлен, Джон А.; Буль, Дитер; Слэттери, Уильям (июль 2008 г.). «Признаки изотопов стронция в эмальоиде и дентине зубов акул верхнего мела из западной Алабамы: палеоэкологические и геохронологические последствия». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 264 (1–2): 188–194. Бибкод : 2008PPP...264..188B . дои : 10.1016/j.palaeo.2008.04.006 .
- ^ Уайтнак, Лиза (7 ноября 2008 г.). Биомеханика и эволюция акульих зубов (кандидатская диссертация). Университет Южной Флориды. ПроКвест 304460308 .
- ^ «Зубы акул падают! - Пляжный бездельник Дхармы» . Пляжный бездельник Дхармы . Архивировано из оригинала 13 ноября 2014 г.
- ^ Дэвидсон, Джейн (14 апреля 2000 г.). «Рыбные сказки: приписывание первой иллюстрации зуба ископаемой акулы Ричарду Верстегану (1605 г.) и Николасу Стено (1667 г.)» (PDF) . Академия естественных наук . 150 : 329–344. JSTOR 4065077 – через JSTOR.
- ^ Хейвен, Кендалл (1997). 100 величайших научных открытий всех времен . Библиотеки без ограничений. стр. 25–26 . ISBN 1-59158-265-2 .
- ^ Брунер, Джон (1997). «Мегатубая акула» . ФЛМНХ. Архивировано из оригинала 28 декабря 2007 г. Проверено 16 января 2008 г.
- ^ «Сокровища Гавайев: оружие из акульих зубов» . Bishopmuseum.org. Архивировано из оригинала 4 декабря 2008 г. Проверено 27 ноября 2008 г.
- ^ Тейлор, Лейтон Р. (1993). Акулы Гавайев: их биология и культурное значение . Издательство Гавайского университета. п. 28. ISBN 978-0-8248-1562-2 .
- ^ Энтони Мейер (1995) Океаническое искусство, т. 2, с. 579.
- ^ Метро, Альфред (1946) Справочник южноамериканских индейцев, т. 1, с. 522, «Гуаитака»
- ^ Грег Перино, ок. 1950, Ожившая Кахокия, стр. 66-67.
- ^ Метро, Альфред (1940), «Этнология острова Пасхи». Бюллетень музея Бернис П. Бишоп (Гонолулу: издательство музея Бернис П. Бишоп) 160:404
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кэмпбелл, Сид (2006). «Оружие из акульих зубов». Воинское искусство и оружие древних Гавайев . Беркли, Калифорния: Книги Голубой Змеи. ISBN 1-58394-160-6 . ОСЛК 65400291 .
- Кастро, Хосе (1983). Акулы вод Северной Америки . Колледж-Стейшн: Издательство Техасского университета A&M. ISBN 0-89096-143-3 .
- Стивенс, Джон Д. (1987). Акулы . Нью-Йорк: Факты Нью-Йорка о публикациях файлов. ISBN 0-8160-1800-6 .
