Rekonstruktion des Dicynodonten Dicynodon. (Marlene Hill Donnelly) Kleben Sie den Schnabel einer Schildkröte auf ein Nilpferdbaby. Drehen Sie dann die Vorderbeine so, dass sie nach beiden Seiten herausragen, aber halten Sie die Hinterbeine gerade. Und gib ihm Stoßzähne. Presto, Sie haben etwas, das ein wenig wie ein Prototyp eines säugetierähnlichen Tieres aussieht, das vor Hunderten von Millionen Jahren auf dem Planeten lebte.
Diese Kreaturen werden Dicynodonten genannt, ein Begriff, der „zwei Hundezähne“ bedeutet und sich auf das beeindruckende Eckzahnpaar bezieht, das aus dem Maul des Tieres herausragt. Und es sind diese Zähne, die uns verraten könnten, warum man bei irgendetwas mit Federn oder Schuppen nie Stoßzähne findet.
„Stoßzähne sind diese sehr berühmte Anatomie, aber bis ich mit der Arbeit an dieser Studie begann, habe ich nie wirklich darüber nachgedacht, dass Stoßzähne auf Säugetiere beschränkt sind.“ sagt Megan Whitney, Forscherin für Evolutionsbiologie an der Harvard University.
Streng genommen sind Dicynodonten selbst keine Säugetiere, sondern gehören zu einer ausgestorbenen Gruppe von Verwandten namens Therapsiden .
Ihr Verbreitungsgebiet und ihre Vielfalt schwankten vom Perm bis zu ihrem endgültigen Aussterben in der Trias vor etwa 200 Millionen Jahren und ihre Größe reichte von etwas, das man in der Hand halten kann, bis zu etwas, das man in der Hand halten kann elefantenartige Giganten .
Sie hatten auch keinen Erfolg, indem sie ihr anatomisches Zusammenspiel gut rüberbrachten eine Reihe ökologischer Nischen .
(Ken Englishman)
Oben: Schädel des Dicynodonten Dolichuranus aus Tansania. Der große Stoßzahn ist unten links sichtbar.
Diese hervorstehenden Zähne haben seit der Untersuchung der ersten Dicynodont-Fossilien vor mehr als 150 Jahren große Aufmerksamkeit erregt. Der berühmte Paläontologe Richard Owen gab uns den ersten wirklichen Einblick in die Zähne im Jahr 1845 Sie behaupteten, sie bestünden größtenteils aus Dentin, mit dünnen Schmelz- und Zementschichten und einer eher offenen Pulpahöhle.
Seitdem haben Studien an anderen Exemplaren auf einen Mangel an Dentin hingewiesen und Hinweise darauf gegeben, dass die Eckzähne, ähnlich wie Kaninchenzähne (und im Übrigen Stoßzähne moderner Tiere wie Elefanten und Walrosse), nicht aufhörten zu wachsen. Zumindest bei einigen Arten.
Wenn wir wissen wollen, wie sich ein ausgestorbenes Tier verhalten hat, ist es wichtig, genau zu verstehen, wie Zähne wachsen.
Aber es wirft auch eine interessante philosophische Frage auf, die Konsequenzen für das Verständnis unserer eigenen Entwicklung hat.
„Für dieses Papier mussten wir einen Stoßzahn definieren, weil es ein überraschend mehrdeutiger Begriff ist“, sagt Whitney.
Damit wir alle auf dem gleichen Stand sind, hier ist, was sie sich ausgedacht haben.
Wenn wir von Stoßzähnen sprechen, beziehen wir uns normalerweise auf Zähne, die weit aus der Mundhöhle herausragen. Denken Sie an Walrosse und Mammuts, ganz zu schweigen von Warzenschweinen und viel kleineren Säugetieren Hyraxen .
Um ihre herausragenden Zähne von den gezackten Zähnen eines Krokodils abzuheben, zeichnen sich echte Stoßzähne durch kontinuierliches Wachstum aus, wodurch sie im wahrsten Sinne des Wortes lang im Zahn sind.
Was ist mit Ratten und Kaninchen? Ihre langen Zähne wachsen zwar weiter, sind aber ständig mit einer widerstandsfähigen Oberfläche namens Zahnschmelz überzogen.
Stoßzähne stören nicht. Sie mit Emaille zu beschichten, würde sie sicher widerstandsfähiger machen, aber ihre schrägen Winkel machen es einem Körper nahezu unmöglich, eine gleichmäßige Schicht aufzutragen.
Schließlich werden die Stoßzähne durch ein Band fest an ihrem Platz gehalten, das ihnen dabei hilft, gelegentliche harte Schläge auszuhalten.
Alle diese Merkmale spiegeln den Gebrauch und Missbrauch wider, unter dem Stoßzähne im Gegensatz zu den meisten anderen Zähnen leiden. Sie werden üblicherweise zum Graben durch Dreck und zur Bekämpfung von Rivalen und Raubtieren verwendet. Daher müssen sie robust genug sein, um die Aufgabe zu erfüllen, sich aber dennoch leicht regenerieren, wenn sie beschädigt werden.
Bei der Untersuchung einer Reihe von Dicynodont-Zähnen bestätigten die Forscher frühere Erkenntnisse über eine beträchtliche Vielfalt bei den berühmten alten Eckzähnen. Echte Stoßzähne kamen nicht nur häufiger bei neueren Dicynodont-Arten vor, sie hatten sich auch unabhängig von Nicht-Stoßzähnen in ihrem Stammbaum entwickelt.
Da wir die Entwicklungsschritte der Zähne dieser alten Tiere kennen und die charakteristischen Merkmale des Stoßzahns klar definieren können, wissen wir jetzt besser, warum sie bei Eidechsen, Fischen oder Amphibien nicht vorkommen.
„Diese Studie zeigt beispielsweise, dass eine geringere Zahnersatzrate und ein flexibles Band, das den Zahn am Kiefer befestigt, erforderlich sind, damit sich echte Stoßzähne entwickeln können.“ sagt Ken Angielczyk, Kurator am Field Museum in Chicago.
„Das alles trägt dazu bei, dass wir die Stoßzähne, die wir heute bei Säugetieren sehen, besser verstehen.“
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Verfahren der Royal Society B Biological Sciences .