Піраньї міняють зуби цілими блоками: спочатку одну половину щелепи, потім іншу. А щоб зуби випадали синхронно, вони зчеплені хитрими замками, з'ясували американські вчені, проаналізувавши черепа і гістологічні препарати 93 піраньєвих риб. Вони виявили, що блочна зміна зубів зустрічається не тільки у хижих піраній, але також у їх рослинноїдних родичів паку. А ось механізми зчеплення зубів між собою у них виявилися різними - значить, вони з'явилися пізніше. Робота опублікована в журналі
Давно відомо, що хижі піраньї здатні міняти зуби. При цьому скидають вони їх не окремо, а цілими блоками: спочатку з одного боку щелепи, потім з іншого. Однак досі неясно, навіщо рибам це потрібно. Можна припустити, що це якось пов'язано з їх раціоном - щоб вгризатися в м'ясо інших тварин, потрібно підтримувати в робочому стані цілу лінію ріжучих зубів, а якщо міняти їх поодинці, то кусати видобуток буде складніше. Але, можливо, блочна зміна зубів не має відношення до хижацтва, а пов'язана з розвитком нових зубів - можливо, так їм простіше розвиватися і пробиватися на поверхню.
Щоб вирішити це питання, Метью Колманн (Matthew Kolmann) і його колеги з Університету Вашингтона вивчили черепа 93 особин з різних груп піраньєвих риб - як хижих піраній, так і всеїдних, а також їх травоїдних родичів паку. Черепа досліджували за допомогою комп'ютерної томографії - щоб визначити загальну структуру черепа, а також гістологічно - щоб розглянути будову тканин щелепи і за допомогою скануючого електронного мікроскопа - щоб описати форму окремих зубів.
Вчені виявили, що блочна зміна зубів зустрічається у всіх груп піраньєвих риб. При цьому права і ліва половина щелепи розвиваються в різному темпі: з одного боку нові зуби можуть бути вже готові до повноцінного використання, а з іншого - тільки в зародковому стані. Цим і пояснюється почергова зміна. Таким чином, блочне скидання зубів, швидше за все, з'явилося ще у предкових піраній і ніяк не пов'язане з хижаком.
Потім дослідники виявили, що зуби у риб зчеплені між собою в горизонтальних лініях. Це було і раніше відомо для хижих піраній, а ось у паку вчені описали цей феномен вперше. При цьому типи зчеплення виявилися несхожими. У хижаків зустрічався тип «гачок-кишеня»: один зуб повертається і чіпляється за западину іншого. У всеїдних же риб вчені виявили тип «застібка»: один зуб зверху ніби підштовхується на поверхні другого. У травоїдних зуби зчеплені за типом «підпірка» - один просто примикає знизу до іншого.
Можна було б припустити, що піраньї скидають зуби цілком через те, що вони зчеплені замками і не можуть відвалюватися поодинці. Однак дослідники пропонують протилежну версію: судячи з того, що у різних груп відрізняються типи зчеплення, укладають вони, горизонтальні зчіпки вторинні, а блочна зміна з'явилася раніше. Ймовірно, замки потрібні для того, щоб розподілити навантаження по зубах рівномірно - тоді вони будуть зношуватися синхронно, і в їх ланцюги не будуть утворюватися «слабкі ланки».
Раніше ми вже писали про незвичайні «зубні» історії в інших хребетних. Наприклад, про те, як вчені виявили багатошарові зуби у викопного трицератопсу, а лікарі видалили у хлопчика пухлину з зачатками аж 526 зубів.