Jump to content

Зуб динозавра

(Перенаправлено с стоматологических батарей )
Зуб тираннозавра

Зубы динозавров изучаются с 1822 года, когда Мэри Энн Мантелл (1795–1869) и ее муж доктор Гидеон Алджернон Мантелл (1790–1852) обнаружили зуб игуанодона в Сассексе в Англии . В отличие от зубов млекопитающих , палеонтологи обычно не считают отдельные зубы динозавров диагностическими на уровне рода или вида для неизвестных таксонов из-за морфологической конвергенции и изменчивости между зубами. [ 1 ] и многие исторически названные таксоны зубов, такие как Paronychodon и Richardoestesia, сегодня считаются nomina dubia и используются как таксоны форм для обозначения изолированных зубов из других мест, значительно смещенных во времени и пространстве от типовых экземпляров. Однако можно отнести изолированные зубы к известным таксонам при условии, что известна морфология зубов и зубы происходят из одного и того же времени и места.

Часть наиболее важной анатомической информации о зубах динозавров собирается из полированных, микроскопически тонких срезов ( гистология ), включая типы имеющихся зубных тканей, износ зубов, закономерности замены зубов, способ прикрепления зубов и частоту замены. Фактический материал, из которого состоит зуб динозавра, не сильно отличается от зубов современных животных. Наиболее существенные различия заключаются в том, как зубы прилегают друг к другу и постоянно отрастают : некоторые примеры теряют старые зубы, а другие повторно поглощают старые зубы, поскольку они стачивались при жевании на протяжении всей жизни динозавров.

Гистология костей нептичьего динозавра Shuvuuia и ранней птицы Confuciusornis

Использование гистологии в палеонтологии традиционно было более сосредоточено на изучении длинных костей, таких как бедренная или плечевая кость . [ нужна ссылка ] Предыдущие работы по гистологии длинных костей выявили различия в моделях роста полярных динозавров. [ 2 ] выявил случай карликовости у европазавра . [ 3 ] реконструировал историю жизни Дисалотозавра , исследуя несколько экземпляров на разных стадиях онтогенеза, [ 4 ] и предположили, что по мере взросления пситтакозавр претерпел изменение позы с четвероногого на двуногое. [ 5 ]

Напротив, гистология зубов у динозавров не изучалась подробно до недавнего времени, и интерес к этой конкретной подобласти возрос. [ нужна ссылка ] Гистологические исследования традиционно полагаются на разрушительный процесс создания и изучения тонких срезов под микроскопом, часто ограничивая исследования таксонами , имеющими большое количество образцов, таких как изолированные зубы или поврежденные образцы. Хотя иногда возможны неразрушающие методы анализа с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) или микрокомпьютерной томографии , большую часть анатомической информации трудно получить без создания тонких срезов. [ 6 ] [ 7 ]

Гистология

[ редактировать ]

Гистологическое исследование — это микроскопическое исследование, необходимое для выявления наиболее важных аспектов анатомии зубов динозавров.

Для изучения определенных анатомических особенностей подойдут разные образцы. Например, для изучения прикрепления зубов необходимы образцы с неповрежденными зубами внутри челюстей, поскольку эта информация теряется на изолированных зубах. [ 6 ] С другой стороны, изолированных зубов было бы достаточно, если бы целью было исследование износа поверхности зуба.

Встраивание и секционирование

[ редактировать ]

Тонкие срезы готовятся путем заливки подходящего образца в эпоксидную смолу. Затем заделанный образец можно установить и разрезать прецизионной пилой. [ 6 ] Полученный срез прикрепляют к предметному стеклу и шлифуют, затем полируют, пока он не станет достаточно тонким, чтобы поверхность была подходящей для исследования под микроскопом. [ 6 ]

обследование

[ редактировать ]

Тонкие срезы обычно исследуют с помощью петрографического микроскопа в обычном и кросс-поляризованном свете . Некоторые структуры легче увидеть и различить при использовании одного типа света по сравнению с другим из-за различий в их минеральных свойствах. Некоторые образцы также можно исследовать с помощью SEM. [ 7 ]

Стоматологическая анатомия

[ редактировать ]
Поперечное сечение типичного зуба динозавра-теропода, вид сбоку. Все зубы динозавров имеют одинаковые типы тканей, но могут различаться по внешнему виду.

С помощью гистологии были изучены различные основные группы динозавров, в том числе хищные тероподы и травоядные группы, такие как зауроподы , гадрозавры и цератопсы . [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 7 ] Ниже перечислены некоторые анатомические особенности зубов, идентифицированные с помощью гистологии, и интерпретации их значения.

Типы тканей

[ редактировать ]

У динозавров обычно присутствует 5 типов тканей, и было обнаружено, что они идентичны тканям их ближайших ныне живущих нептичьих родственников, крокодилов . [ 6 ] Одним из наиболее важных открытий является то, что, несмотря на различия во внешнем виде, зубы динозавров по существу состоят из тех же зубных тканей, что и у современных млекопитающих, крокодилов и других амниот . Это позволяет предположить, что эти ткани впервые развились у общего предка и сохранились до сих пор. . [ 11 ] [ 12 ]

  1. Эмаль . Это твердое покрытие на внешней стороне зубов, которое обычно выглядит как прозрачная тонкая безликая полоса на поверхности зуба, если смотреть в поперечном сечении. [ 6 ] СЭМ-анализ поверхности зубов динозавров показал, что их эмаль имеет форму призм, как у млекопитающих, и что существует достаточная разница в микроструктуре эмали, чтобы помочь точно определить, к какой группе принадлежал зуб, иногда к уровню рода , когда обнаруживаются только отдельные зубы. . [ 13 ] Не все зубы покрыты призматической эмалью, и у большинства таксонов призмы расположены перпендикулярно внешней поверхности зуба. Сложные механизмы, подобные тем, которые наблюдаются у млекопитающих, встречаются редко. [ 14 ] [ 15 ] Диагенетические изменения изменяют структуру и состав как эмали, так и дентина. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
  2. Дентин . Эта ткань составляет основную часть зуба и характеризуется длинными тонкими параллельными канальцами, проходящими по всему телу зуба. [ 6 ]
  3. Цемент . Эта ткань покрывает корень зуба и является соединительной тканью, которая является частью пародонта . Обычно он заполнен волокнами Шарпи , которые помогают закрепить зуб в лунке. [ 6 ]
  4. Периодонтальная связка – это слой мягких тканей между цементом и лункой зуба. Хотя это не сохранилось в окаменелостях, во всех зубах динозавров между цементом и лункой зуба всегда имеется заполненный минералами зазор, что предполагает наличие мягких тканей при жизни. [ 6 ]
  5. Альвеолярная кость . Это тип кости, которая обычно имеет губчатый вид и образует лунку зуба. [ 6 ]
Вид сверху вниз на замещающий зуб целофиза, растущий через середину полости пульпы старого зуба.

В некоторых примерах, рассмотренных в поперечном сечении, в дентине зубов динозавров можно наблюдать линии роста. Они известны как линии фон Эбнера и отражают ежедневное отложение дентина. [ 20 ] Подсчет этих линий позволяет определить возраст зуба, а сравнение возраста зрелого зуба с возрастом замещающего зуба в лунке дает оценку скорости замены зубов. [ 20 ]

Разница в возрасте между самыми старыми и самыми молодыми зубами используется для определения скорости замены зубов. [ 20 ]

Схема замены зубов

[ редактировать ]

Было обнаружено, что многие зубы динозавров имеют структуру замены, аналогичную схеме замены у других рептилий: замещающий зуб растет в зубной пластинке на внутренней стороне челюсти, а затем мигрирует наружу, резорбируя часть растущего функционального зуба, пока не будет готов прорезаться и заменить его. [ 6 ] [ 21 ]

Крепление зуба

[ редактировать ]

Способ прикрепления зубов некоторых динозавров получил название текодонтии . [ 6 ] Это состояние, при котором зуб глубоко имплантируется в лунку зуба с наличием периодонтальной связки, как это бывает у крокодилов и млекопитающих. [ 6 ] [ 12 ] У млекопитающих текодонтия связана с окклюзией зубов, тогда как у крокодилов она была предложена как средство снижения стресса, вызванного силой укуса. [ 22 ] [ 23 ] У целофиза не было ни окклюзии зубов, ни сильного прикуса, что вызывает вопросы о том, почему он обладает текодонтией. [ 6 ]

Стоматологические батареи

[ редактировать ]
Крупный план зубных батарей гадрозаврид у различных гадрозаврид динозавров
Схема, показывающая зубную батарею реббахизаврид рода Nigersaurus.

Одними из самых сложных зубных рядов, обнаруженных у динозавров, являются зубные батареи, присутствующие у гадрозавров (представители которых были доминирующими видами на планете), неоцератопсов (например, трицератопсов ) и реббахизаврид . [ 24 ]

Эти батареи были сформированы из сотен зубов, которые были уложены рядами и образовывали шлифовальную поверхность для переработки растительной пищи. [ 24 ] Гистологическое исследование этих батарей показало, что они не были склеены вместе, как считалось ранее, а что каждый зуб в батарее двигался отдельно и поддерживался связками, так что вся структура была гибкой. [ 9 ] [ 24 ] По сравнению с зубами акулы , зубные батареи демонстрировали полифиодонтию : внутри росли новые зубы, которые со временем мигрировали, заменяя внешние зубы. Однако, в отличие от акул, которые теряют все свои старые зубы, зубы быстро растущей зубной батареи полностью изнашиваются и поглощаются обновляющейся структурой вокруг них. [ 25 ]

Батареи образовывались за счет быстрого роста и раннего созревания зубов до такой степени, что полость пульпы отдельных зубов, обычно заполненная клетками и соединительной тканью, была полностью заполнена дентином еще до его прорезывания. Отсутствие пульпы в зубе после прорезывания означает, что зуб был по существу мертвым и мог быть полностью изношен в процессе использования и заменен без риска подвергнуть обычно чувствительную пульпу зуба инфекции и боли. Хотя другие динозавры, такие как некоторые цератопсы и зауроподы, также обладали зубными батареями, все они развивались независимо и отличаются по той или иной форме или функциям от таковых у гадрозавров. Это показывает, что у некоторых динозавров развились чрезвычайно сложные жевательные способности. [ 24 ] [ 25 ]

  1. ^ Хендрикс, Кристоф; Мэтью, Октавио; Араужо, Рикардо; Шуаньер, Иона (2019). «Распределение особенностей зубов у нептичьих динозавров-теропод: таксономический потенциал, степень гомоплазии и основные эволюционные тенденции» . Электронная палеонтология . 22 (3): 1–110. дои : 10.26879/820 . hdl : 11336/146011 .
  2. ^ Чинсами, Анусуя; Рич, Т.; Викерс-Рич, П. (15 июня 1998 г.). «Гистология костей полярных динозавров». Журнал палеонтологии позвоночных . 18 (2): 385–390. дои : 10.1080/02724634.1998.10011066 . ISSN   0272-4634 .
  3. ^ Мартин Сандер, П.; Матеус, Октавио; Лавен, Томас; Кнетшке, Нильс (2006). «Гистология костей указывает на островную карликовость у нового позднеюрского динозавра-зауропода». Природа . 441 (7094): 739–741. Бибкод : 2006Natur.441..739M . дои : 10.1038/nature04633 . ПМИД   16760975 . S2CID   4361820 .
  4. ^ Хюбнер, Том Р. (6 января 2012 г.). «Гистология костей Dysalotosaurus lettowvorbecki (Ornithischia: Iguanodontia) – вариации, рост и последствия» . ПЛОС ОДИН . 7 (1): e29958. Бибкод : 2012PLoSO...729958H . дои : 10.1371/journal.pone.0029958 . ISSN   1932-6203 . ПМЦ   3253128 . ПМИД   22238683 .
  5. ^ Чжао, Ци; Бентон, Майкл Дж.; Салливан, Корвин; Сандер, П. Мартин; Сюй, Син (28 июня 2013 г.). «Гистология и изменение позы во время роста цератопсового динозавра Psittacosaurus lujiatunensis» . Природные коммуникации . 4 : нкоммс3079. Бибкод : 2013NatCo...4.2079Z . дои : 10.1038/ncomms3079 . ПМИД   23811819 .
  6. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Фонг, РКМ; ЛеБлан, Арканзас; Берман, Д.С.; Рейс, Р.Р. (2016). «Дентальная гистология Coelophys bauri и эволюция тканей прикрепления зубов у ранних динозавров». Журнал морфологии . 277 (7): 914–924. дои : 10.1002/jmor.20545 . ПМИД   27087142 . S2CID   25916863 .
  7. ^ Jump up to: а б с Бринк, Канзас; Рейс, РР; ЛеБлан, ARH; Чанг, РС; Ли, ЮК; Чан, CC; Хуанг, Т.; Эванс, округ Колумбия (28 июля 2015 г.). «Развитие и эволюционная новизна зазубренных зубов тероподовых динозавров» . Научные отчеты . 5 (1): 12338. Бибкод : 2015НатСР...512338Б . дои : 10.1038/srep12338 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   4648475 . ПМИД   26216577 .
  8. ^ Эриксон, Грегори М.; Сайдботтом, Марк А.; Кей, Дэвид И.; Тернер, Кевин Т.; ИП, Натан; Норелл, Марк А.; Сойер, В. Грегори; Крик, Брэндон А. (01 июня 2015 г.). «Биомеханика ношения при срезе зубных рядов гигантского рогатого динозавра трицератопса» . Достижения науки . 1 (5): e1500055. Бибкод : 2015SciA....1E0055E . дои : 10.1126/sciadv.1500055 . ISSN   2375-2548 . ПМК   4640618 . ПМИД   26601198 .
  9. ^ Jump up to: а б Эриксон, Грегори М.; Крик, Брэндон А.; Гамильтон, Мэтью; Борн, Джеральд Р.; Норелл, Марк А.; Лиллеодден, Эрика; Сойер, В. Грегори (05 октября 2012 г.). «Сложная структура зубов и биомеханика износа у динозавров-гадрозаврид» . Наука . 338 (6103): 98–101. Бибкод : 2012Sci...338...98E . дои : 10.1126/science.1224495 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   23042891 . S2CID   35186603 .
  10. ^ Серено, Пол С.; Уилсон, Джеффри А.; Уитмер, Лоуренс М.; Уитлок, Джон А.; Мага, Абдулай; Иде, Умаро; Роу, Тимоти А. (21 ноября 2007 г.). «Структурные крайности мелового динозавра» . ПЛОС ОДИН . 2 (11): е1230. Бибкод : 2007PLoSO...2.1230S . дои : 10.1371/journal.pone.0001230 . ISSN   1932-6203 . ПМК   2077925 . ПМИД   18030355 .
  11. ^ ЛеБлан, Аарон Р.Х.; Рейс, Роберт Р. (4 сентября 2013 г.). «Пародонтальная связка, цемент и альвеолярная кость у древнейших травоядных четвероногих и их эволюционное значение» . ПЛОС ОДИН . 8 (9): e74697. Бибкод : 2013PLoSO...874697L . дои : 10.1371/journal.pone.0074697 . ISSN   1932-6203 . ПМЦ   3762739 . ПМИД   24023957 .
  12. ^ Jump up to: а б ЛеБлан, Аарон Р.Х.; Бринк, Кирстин С.; Каллен, Томас М.; Рейс, Роберт Р. (29 сентября 2017 г.). «Эволюционные последствия прикрепления зубов по сравнению с имплантацией зубов: тематическое исследование с использованием зубов динозавров, крокодилов и млекопитающих». Журнал палеонтологии позвоночных . 37 (5): e1354006. дои : 10.1080/02724634.2017.1354006 . ISSN   0272-4634 . S2CID   91066137 .
  13. ^ Хван, SH (2005). «Филогенетические закономерности микроструктуры эмали зубов динозавров». Журнал морфологии . 266 (2): 208–240. дои : 10.1002/jmor.10372 . ПМИД   16163689 . S2CID   9973691 .
  14. ^ Дофин, Ю. (1988). «Зубная эмаль современных и ископаемых рептилий: распространение призматической структуры, ее роль, значение». Палеонтографика . А203 : 171–184.
  15. ^ Дофин, Ю.; Джагер, Джей-Джей; Осмольская, Х (1988). «Микроструктура эмали зубов цератопсов (Reptilia, Archosauria)». Геобиос . 21 (3): 319–327. дои : 10.1016/s0016-6995(88)80056-1 . ISSN   0016-6995 .
  16. ^ Дофин, Ю. (1991). «Химический состав зубов рептилий - 2. Значение для палеодиеты». Палеонтографика . А219 : 97–105.
  17. ^ Бохеренс, Х.; Бринкман, Д.Б.; Дофин, Ю.; Мариотти, А. (1994). «Микроструктурные и геохимические исследования зубов архозавров позднего мела из Альберты, Канада». Канадский журнал наук о Земле . 31 (5): 783–792. Бибкод : 1994CaJES..31..783B . дои : 10.1139/e94-071 . ISSN   0008-4077 .
  18. ^ Дофин, Ю.; Уильямс, Коннектикут (2007). «Химический состав дентина и эмали современных зубов рептилий и млекопитающих - изменчивость диагенетических изменений ископаемых зубов». CrystEngComm . 9 (12): 1252–1261. дои : 10.1039/b708985f . ISSN   1466-8033 .
  19. ^ Дофин, Ю.; Уильямс, Коннектикут (2008). «Химический состав эмали и дентина зубов современных рептилий». Минералогический журнал . 72 (1): 247–250. Бибкод : 2008MinM...72..247D . дои : 10.1180/minmag.2008.072.1.247 . ISSN   0026-461X . S2CID   129102736 .
  20. ^ Jump up to: а б с Эриксон, генеральный менеджер (10 декабря 1996 г.). «Инкрементные линии фон Эбнера у динозавров и оценка скорости замены зубов с использованием подсчета линий роста» . Труды Национальной академии наук . 93 (25): 14623–14627. Бибкод : 1996PNAS...9314623E . дои : 10.1073/pnas.93.25.14623 . ISSN   0027-8424 . ПМК   26184 . ПМИД   8962103 .
  21. ^ Ричман, Джой М.; Хандриган, Грегори Р. (1 апреля 2011 г.). «Развитие зубов рептилий» . Бытие . 49 (4): 247–260. дои : 10.1002/dvg.20721 . ISSN   1526-968X . ПМИД   21309070 .
  22. ^ Вуд, Сара А.; Стрейт, Дэвид С.; Дюмон, Элизабет Р.; Росс, Каллум Ф.; Гросс, Ян Р. (2011). «Влияние упрощений моделирования на черепно-лицевые модели конечных элементов: альвеолы ​​(зубные лунки) и периодонтальные связки». Журнал биомеханики . 44 (10): 1831–1838. doi : 10.1016/j.jbiomech.2011.03.022 . ПМИД   21592483 .
  23. ^ Порро, Лаура Б.; Холлидей, Кейси М.; Анаполь, Фред; Онтиверос, Лупита К.; Онтиверос, Лолита Т.; Росс, Каллум Ф. (1 августа 2011 г.). «Анализ свободного тела, лучевая механика и конечно-элементное моделирование нижней челюсти Alligator Mississippiensis». Журнал морфологии . 272 (8): 910–937. дои : 10.1002/jmor.10957 . ISSN   1097-4687 . ПМИД   21567445 . S2CID   10762324 .
  24. ^ Jump up to: а б с д ЛеБлан, Аарон Р.Х.; Рейс, Роберт Р.; Эванс, Дэвид С.; Байёль, Алида М. (28 июля 2016 г.). «Онтогенез раскрывает функцию и эволюцию зубной батареи гадрозаврид динозавров» . Эволюционная биология BMC . 16 : 152. дои : 10.1186/s12862-016-0721-1 . ISSN   1471-2148 . ПМК   4964017 . ПМИД   27465802 .
  25. ^ Jump up to: а б Брамбл, Кэтрин; ЛеБлан, Аарон Р.Х.; Ламуре, Денис О.; Восик, Матеуш; Карри, Филип Дж. (2017). «Гистологические доказательства наличия динамической зубной батареи у динозавров-гадрозаврид» . Научные отчеты . 7 (1): 15787. Бибкод : 2017NatSR...715787B . дои : 10.1038/s41598-017-16056-3 . ПМК   5693932 . ПМИД   29150664 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9f85c8cb26c4c7ed6e1967fb2c1061d5__1704384480
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9f/d5/9f85c8cb26c4c7ed6e1967fb2c1061d5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Dinosaur tooth - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)