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, также 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.
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.
Своей известностью нарвал обязан своему рогу. В Средневековье его часто преподносили как рог единорога, обладающий волшебными свойствами. Например, считалось, что он может помочь в определении отравленного вина и поставит на ноги обреченного больного.
На самом же деле рог нарвала — это не что иное, как верхний левый зуб, который в процессе роста у самца превращается в очень прочный и гибкий бивень длиной до 3 метров. При этом он растет, закручиваясь спиралью, оставаясь, однако, удивительно прямым. Кстати, остальные зубы у этого животного прорезаются только в одном случае из 500.
Внутренняя ткань бивня пронизана множеством нервных окончаний, с помощью которых животное определяет температуру воды, давление и другие параметры окружающей среды.
Известно также, что иногда нарвал бивнем вспугивает донных рыб — скатов, треску, палтусов, ныряя за ними иногда на километровую глубину.
Еще было замечено, что изредка нарвалы трутся бивнями. Это наблюдение позволило выдвинуть гипотезу, что свой рог животные используют в брачных играх. Но веских доказательств в пользу этой гипотезы по настоящее время не получено.
А теперь попытаемся выяснить, у кого «самые-самые» зубы из наземных животных. Так вот, рекордсменом в категории «самые длинные зубы» является африканский слон. А победителем он стал благодаря своим бивням, которые представляют собой постоянно растущие вторые верхние резцы. Каждый бивень в среднем имеет длину 2-2,5 метра и массу — 30-50 килограммов. У африканских слоних тоже есть бивни, правда, они короче, чем у самцов.
Самый же крупный бивень самца имел длину 4,1 метра и оба весили — 148 килограммов. Однако между длиной и весом бивней не всегда имеется четкая взаимосвязь. Так, самые тяжелые бивниу слона, убитого в 1898 году у Килиманджаро, весили 225 килограммов.
Использует же слон бивни для рытья земли, подрывания корней деревьев и в качестве брачного украшения.
А вот лидером среди наземных млекопитающих по количеству зубов является гигантский броненосец, у которого их около 100. У амазонского же дельфина во рту 272 зуба! Это -рекордный показатель для зверей.
И в заключение — несколько слов о зубах бобра. И хотя они у него не самые длинные и многочисленные, но зато — оригинальные: у бобра самозатачивающиеся резцы. Их наружная половина покрыта эмалью, а задняя состоит из менее твердого дентина. В тот момент, когда животное грызёт ствол или ветку дерева, дентин постепенно стачивается, причем быстрее эмали. По этой причине передняя часть зуба всё время остается острой.
Во время работы челюсти бобра функционируют подобно пиле. Пытаясь свалить дерево, грызун поднимается на задние лапы, упирается верхними резцами в кору и начинает со средней скоростью 5-6 движений в секунду перемещать нижнюю челюсть из стороны в сторону. Работает бобр весьма эффективно: за ночь он может свалить и разделать ствол дерева диаметром 40 сантиметров.
Самые же сильные челюсти у пятнистых гиен. Давление, которое они создают, разгрызая кости, достигает 70 килограммов на сантиметр квадратный; у волка — от 15 до 25 килограммов на квадратный сантиметр, а у человека — 2-10.
Из книги «100 великих рекордов животных», автор Анатолий Бернацкий
