Фитолиты растений и содержание воды вызывают разную степень истирания зубной эмали у позвоночных. К такому выводу пришла международная исследовательская группа во главе с учеными из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга (JGU). Их исследование, опубликованное в Интернете перед публикацией в журнале PNAS, имеет отношение к тому, как интерпретируется износ зубов у вымерших животных и как эта информация может быть использована для реконструкции их пищевого поведения и среды обитания.
В своем исследовании исследователи смогли продемонстрировать, что зубная эмаль стирается быстрее, когда потребляются растения с более высоким содержанием фитолитов, такие как трава, а не растения с низким содержанием фитолитов, такие как люцерна. Фитолиты представляют собой микроскопические минеральные включения из двуокиси кремния, присутствующие во многих растениях. Хотя фитолиты мягче зубной эмали, ученые не уверены, вызвано ли истирание зубов в основном фитолитами внутри растений или минеральными частицами и песком, прилипшими к поверхности растений. Чтобы оценить абразивный эффект фитолитов, шесть групп морских свинок в клинике животных зоопарка, экзотических животных и дикой природы Цюрихского университета в течение трех недель кормили тремя разными свежими или сушеными растениями (люцерна, трава и бамбук). Растения, скармливаемые морским свинкам, имели различные уровни содержания фитолитов, от 0,5 до 3 процентов, но в остальном не содержали каких-либо прилипших частиц. Топографию поверхности эмали моляров морских свинок затем исследовали с помощью микроскопии высокого разрешения. Это показало, что абразия была более обширной с увеличением содержания фитолитов в корме.
Кроме того, также было замечено, что содержание воды в растениях играет роль. В ходе исследования исследователи систематически анализировали абразивные свойства свежих и сухих растений с разным содержанием фитолитов. Они определили, что сухой корм приводит к большему износу зубов, чем эквивалентный свежий корм. «Эмаль морских свинок, которых мы кормили сухой травой, была гораздо более изношенной и шероховатой, чем эмаль животных, которым давали свежую и, следовательно, более влажную траву», - сказала д-р Даниэла Винклер, руководитель исследования в Институт наук о Земле JGU. Примечательно, однако, что не было различий в текстуре поверхности зубов у морских свинок, которые ели свежую или сушеную люцерну, и у тех, кто ел свежую траву. «Хотя после употребления люцерны и влажной травы наблюдается такой же низкий уровень износа, ландшафты, в которых растет люцерна или трава, могут сильно различаться», - отметил Винклер. «Это может указывать на потенциальный источник ошибки в том, как палеонтологи использовали истирание зубов для реконструкции рациона и среды обитания травоядных», - сказал Винклер.«Мы часто пытаемся сделать вывод о том, какими были места обитания соответствующих животных, анализируя истирание их окаменелых зубов. Например, меньшее истирание указывает на то, что животное могло жить в лесном ландшафте с большим количеством травы и листвы, а не в степной среде с преобладанием злаков. Кроме того, текстура поверхности зубов свежих травоядных может напоминать зубы листоедов. Мы должны иметь в виду эти данные, реконструируя рацион вымерших животных на основе их ископаемых зубов., - заключил Винклер.