Зубы в жизни любого организма играют одну из важнейших ролей, поскольку выполняют много разных функций. Так, они не только принимают активное участие в питании, но и служат средством нападения и защиты, а также широко используются при строительстве гнезд и временных убежищ.
Обзавелись же зубами практически все позвоночные животные, а из беспозвоночных -только представители некоторых классов и отрядов. И именно с них и начнем знакомство с «самыми-самыми» зубастыми.
И первыми в этом ряду назовем моллюсков - рекордсменов по количеству зубов. Дело в том, что практически все эти животные, за исключением пластинчатожаберных, имеют особый орган, которым они соскребывают и измельчают пищу. Этим органом является радула, или тёрка, расположенная в ротовой полости на поверхности языка. Она состоит из хитиновой базальной пластинки и множества хитиновых зубов, расположенных поперечными рядами. Причем число зубов у разных видов варьирует от 2 до 25 тысяч, а по некоторым данным - и значительно больше.
При этом у растительноядных моллюсков зубы радулы большей частью мелкие, зубы хищников - крупнее, часто имеют форму багра или кинжала. А у некоторых морских улиток внутри зубов даже имеется канал, по которому стекает яд из специальной ядовитой железы.
Есть зубы и у морских ежей, правда, только у правильных. А правильными называют тех животных, у которых круглая форма тела. Неправильные же ежи имеют уплощённую форму, и у них отчетливо различаются передний и задний концы тела.
Так вот, на нижней стороне тела правильных ежей находится ротовое отверстие, снабженное пятью острыми белыми зубами. Называется эта структура, принимающая непосредственное участие в питании морских ежей, «аристотелевым фонарем». С помощью этого органа животные отгрызают небольшие куски от попавшей в рот пищи.
Но, кроме участия в питании, зубы «аристотелева фонаря» выполняют и ряд других функций: например, с их помощью ежи передвигаются. В этом случае зубы сначала погружаются в грунт, затем смыкаются, таким путем приподнимая ежа над дном. В этот же момент он отталкивается от грунта иглами, перемещаясь таким образом вперед.
Используют морские ежи «аристотелев фонарь» и для «строительных» работ. В этом случае ротовой аппарат выполняет функции своеобразного сверла. С помощью зубов «аристотелева фонаря» ежи вгрызаются даже в гранитные скалы, высверливая в них пещерки для жилья.
В связи с этим возникает закономерный вопрос: почему же во время такой работы не разрушаются зубы самих строителей? Оказывается, все дело в их структуре.
Когда ученые провели рентгенографию зубов морских ежей, то установили, что они состоят из двух типов кристаллов кальцита: волокнистых и изогнуто-пластинчатых, наложенных друг на друга крест-накрест и скреплённых микроскопическими частицами кальцита.
Кроме того, между кристаллами располагаются слои более слабого органического материала. И как раз в этих пограничных зонах зубы морских ежей и ломаются. Учёные считают, что природой так и было задумано: верхние участки зубов стачиваются и уступают место более острым. Многое, впрочем, остаётся неясным. Например, какие функции выполняют разные типы кристаллов...
Уникальные зубы имеет и красный кольчатый червь Glycera dibranchiata, достигающий иногда до 40 сантиметров длины. В ротовом аппарате этого существа есть свернутый в улитку мясисто-красный хоботок, который почти не заметен. Но под давлением воды он выпячивается наружу. На конце хоботка находится четыре загнутых зуба, которыми червяк и захватывает добычу. Внутри эти зубы имеют полости, через которые в организм жертвы впрыскивается яд.
Вроде ничего особенного. Но так считалось лишь до тех пор, пока не выяснилось, что четыре ядовитых зуба червя имеют медные «коронки». Причем количество меди в зубах столь велико, что по теории должно угрожать его здоровью.
А вообще с живым существом, у которого содержащие медь минералы вошли в состав скелета, ученые столкнулись впервые. Более того, оказалось, что медь в зубах червя может находиться и в неминеральной форме.
Кроме того, чистая медь была найдена и на поверхности зубных каналов червя, через которые он впрыскивает яд в тело жертвы.
Учёные предполагают, что медь в зубном канале выполняет функции катализатора, активизирующего яд, то есть придающего впрыскиваемому в тело жертвы веществу токсичные свойства. Вне зубов, то есть в самом черве, это вещество, скорее всего, находится в неядовитой форме.
Правда, на сей счет есть несколько вопросов, которые остаются пока без ответов: каким образом червь накапливает в своём организме медь в таких количествах, что из неё образуются зубы? и почему эта медь не причиняет организму никакого вреда?
Есть и ещё одна интересная подробность, которая относится к зубам Glycera dibranchiata. Известно, что этот червь обитает в галечных отложениях и определяет местоположение добычи по запаху. Но, набрасываясь на жертву, он нередко промахивается. Стало быть, его зубы во время неудачных попыток схватить добычу должны стираться или ломаться о гальку. Но этого, как выяснилось, не происходит.
А вся причина этого явления в том, что медь сосредоточена в верхней части зубов в виде волокон диаметром порядка 50 нанометров, находящихся внутри своеобразной белковой матрицы. И, по мере того как количество меди возрастает, прочность и жёсткость зубов тоже усиливается, причём настолько, что даже галька им не вредит.
Особым разнообразием и количеством отличаются зубы у рыб. Например, у рыб-хирургов и южноамериканских сомов зубы находятся на длинных тонких стебельках с чашевидной вершиной.
У рыб-попугаев многочисленные зубы тоже имеют своеобразное строение: они плотно сидят на наружной поверхности обеих челюстей, напоминая клюв птиц, давших название этому семейству. Пластинки же на каждой челюсти разделены швом, с помощью которого рыбы соскабливают водоросли с кораллов и поверхностей камней.
Рекордсменами же по количеству и качеству зубов среди позвоночных животных наверняка следует считать акул. Во-первых, количество их исчисляется сотнями, ато - и тысячами.
Так, у китовой акулы от 7 до 10 тысяч мелких 3-миллиметровых зубов игольчатой формы: она и является самой зубастой среди своих соплеменников. Главное предназначение этой зубной армады - удержать планктон в акульей пасти. И эту работу зубы выполняют великолепно. В пасти гигантской акулы зубов несколько меньше - около двух тысяч.
А вот у белой акулы, так же как и у тигровой, всего 280-300 зубов. У них зазубрены края, острые концы и расположены они 5-ю рядами. Кстати, чтобы снизить риск повреждения внутренней поверхности пасти, наиболее дальние ряды зубов наклонены внутрь.
Однако все это огромное количество зубов еще и постоянно меняется: как только теряется передний зуб, на смену ему приходит задний, который до этого лежит в десне. К тому же у них нет длинных корней, и они могут относительно свободно двигаться в деснах.
Пасть большой белой акулы
Время, в течение которого происходит смена зубов, у различных видов разное: так, у лимонной акулы передние зубы каждого ряда меняются еженедельно, а у белой - раз в восемь месяцев. Катран же вообще обновляет зубы целыми рядами.
В наших водоемах тоже водится хищник, для которого характерна смена зубов. Это - щука. Зубы у нее меняются на нижней челюсти, внутренняя поверхность которой покрыта эластичной тканью. Под ней находится несколько рядов с 2-4-мя замещающими зубов, расположенными с задней стороны каждого «рабочего» зуб. Когда рабочий зуб разрушается, его место занимает соседний зуб параллельного ряда.
Если по количеству зубов среди позвоночных лидируют акулы, то по их длине -млекопитающие. И среди них - нарвал - единственный представитель семейства единороговых.
Самец нарвала имеет длину тела до 4,5 метра при весе 1,5 тонны; самки же весят около 900 килограммов.