Палеонтологи изучили смену коренных зубов у мезозойских млекопитающих

По определению, коренные зубы (моляры) у человека и всех современных млекопитающих не сменяются в течение жизни. Поэтому они и называются коренными, отличаясь своей «незаменимостью» от резцов, клыков и предкоренных (премоляров), имеющих молочных предшественников. Однако для древнейших млекопитающих, живших во времена динозавров, эта незаменимость не была безусловным правилом.

Смена коренных зубов была ранее зафиксирована у раннемеловых эутриконодонтов, представителей семейства гобиконодонтид (Gobiconodontidae) — гобиконодона (Gobiconodon) из Азии и Северной Америки, репеномама (Repenomamus) из Китая и спинолеста (Spinolestes) из Испании. На основании несоответствия в очередности стирания и положения нижних моляров такая смена предполагалась также для акинакода (Acinacodus tagaricus) — эутриконодонта семейства амфидонтид (Amphidontidae) из раннего мела Западной Сибири.

Правая нижнечелюстная кость Acinacodus tagaricus Lopatin et al., 2010; Россия, Кемеровская область — Кузбасс, Чебулинский район, местонахождение Шестаково 3; нижний мел (апт), илекская свита. Обозначены резцы (i3, i4), клык (c), премоляры (p1, p2) и моляры (m1, m2). Масштаб 1 мм

Микротомографическое изучение новой находки Acinacodus из местонахождения Шестаково 3 в Кузбассе позволило обнаружить частично минерализованный зачаток замещающего зуба в глубине зубной лунки под передним из нижних коренных зубов. Также у этого экземпляра отмечены щелевидные ямки вдоль альвеолярного края поверхности нижнечелюстной кости, которые интерпретируются как ямки зубной пластинки (отверстия направляющих каналов). Зубы формируются из стволовых клеток, входящих в зубную пластинку.

Компьютерная модель правой нижнечелюстной кости Acinacodus tagaricus Lopatin et al., 2010 с разных сторон (a—d); Россия, Кемеровская область — Кузбасс, Чебулинский район, местонахождение Шестаково 3; нижний мел (апт), илекская свита. Красными стрелками показаны ямки зубной пластинки. Обозначены резцы (i2—i4), клык (c), премоляры (p1, p2) и моляры (m1—m3), меккелева борозда (Mg), подбородочные отверстия (mf), нижнечелюстной симфиз (ms) и симфизное отверстие (sf). Масштаб 1 мм

Как видно, смена нижних моляров у акинакода происходила одной волной, затрагивавшей три передних коренных зуба. Два задних моляра и оба премоляра не сменялись, причем передний из премоляров выпадал в раннем возрасте, и его альвеола зарастала костью.

Компьютерная модель правой нижнечелюстной кости Acinacodus tagaricus Lopatin et al., 2010 с разных сторон (a—d); Россия, Кемеровская область — Кузбасс, Чебулинский район, местонахождение Шестаково 3; нижний мел (апт), илекская свита. Красными стрелками показаны ямки зубной пластинки. Обозначены резцы (i2—i4), клык (c), премоляры (p1, p2), моляры (m1—m3) и зачаток замещающего моляра (rm1). Масштаб 1 мм

В целом, несмотря на общепринятую точку зрения, смена коренных зубов была довольно широко распространена у древнейших млекопитающих. Она установлена также у морганукодонтов (Morganucodon, Megazostrodon и Dinnetherium) и симметродонтов. Длительное функционирование зубной пластинки у морганукодонтов и докодонтов семейства теготериид (Tegotheriidae), вероятно, было связано с поздним прорезыванием последнего нижнего коренного зуба.

Смена нижних коренных зубов у мезозойских млекопитающих Morganucodon watsoni (a—c), Megazostrodon rudnerae (d) и Dinnetherium nezorum (e). Обозначены премоляры (p3—p5), моляры (m1—m5) и замещающие моляры (rm1, rm2, голубой цвет). Масштаб 1 мм

У предков млекопитающих — цинодонтов, на нижней челюсти были специальные структуры (бороздка и ямки), связанные с зубной пластинкой. Как теперь понятно, бороздка зубной пластинки сохранялась по крайней мере у некоторых гобиконодонтид, а ямки зубной пластинки — у амфидонтид.

Сохранение бороздки зубной пластинки или ямок зубной пластинки (a) и замещающих моляров (b) в разных группах млекопитающих. Обозначены морганукодонты (stem mammals), докодонты (Docodontiformes), однопроходные (Monotremata), эутриконодонты (Eutriconodonta), мультитуберкуляты (Allotheria), симметродонты (Symmetrodonta) и териевые (Theria)

У гобиконодонтид позднее сохранение зубной пластинки, обеспечивавшее многократную смену коренных зубов, способствовало эволюции в направлении увеличения размеров, достигшей кульминации у репеномама, крупнейшего мезозойского млекопитающего, сравнимого по величине с современным барсуком.

Текст: Алексей Лопатин, Александр Аверьянов.
Источник: ПИН РАН.