Фиш-френдли стоматология: ученые придумали, как осматривать рот рыбам
Ученые из Института науки и технологий Окинавы (OIST) придумали, как изучать зубы живых позвоночных, чтобы получить максимально детализированные данные без вреда для животных. Эта уникальная методика, основанная на технологиях стоматологических отпечатков, открывает новые горизонты для исследований, обеспечивая безопасный и экономичный подход к изучению как живых организмов, так и музейных экспонатов.
Основным объектом работы стал Polypterus senegalus — рыба, которая отделилась от других видов около 360 миллионов лет назад. Вид оказался в своеобразной эволюционной изоляции, и за счет этого сохранил немало примитивных черт, что делает его ценным объектом для изучения ранних этапов развития костных рыб.
Процесс снятия отпечатков начинается с того, что рыбку бережно усыпляют, а с ее зубов удаляют загрязнения. Для создания точного слепка используется материал на основе поливинилсилоксана — широко применяемого в стоматологии вещества. Слепки снимают с помощью индивидуально изготовленных лотков, напечатанных на 3D-принтере. Процедура занимает всего 5–10 минут.
Одна из сложностей заключалась в миниатюрных размерах рыб: длина их челюстей сопоставима с человеческим пальцем, а отдельные зубы имеют длину менее миллиметра. Однако методика оказалась успешной: ученые провели процедуры на 60 рыбах без единого летального исхода и смогли зафиксировать микроповреждения зубной поверхности, отражающие их использование.
Доктор Рэй Саллан, стоматолог и исследователь OIST, отметил важность метода: «Ранее для изучения зубов приходилось усыплять животных или использовать опасные для их жизни методы, такие как компьютерная томография. Теперь мы можем наблюдать за развитием и заменой зубов у живых особей, что особенно ценно для редких видов и музейных экспонатов».
Методика имеет широкий спектр применений. Она позволяет изучать пищевые привычки видов, сравнивая современные данные с ископаемыми останками для реконструкции древних диет. Также новый подход можно использовать для анализа биомеханики челюсти, отслеживания изменений в процессе роста и сравнительной оценки анатомии различных видов.
Соавтор исследования, аспирант OIST Йоханнес Вибисана, подчеркнул универсальность метода: «Сравнивая одни и те же признаки у разных видов, мы можем объективно выявлять различия, связанные с диетой, генетикой или проблемами роста. Зубные характеристики становятся ценным источником данных для межвидового анализа».
Команда специалистов продолжает развивать методику, адаптируя ее для работы с более крупными рыбами и другими позвоночными. Особый интерес представляют закономерности замены зубов — процесс, ранее не изученный у живых рыб. В отличие от млекопитающих, имеющих постоянные взрослые зубы, большинство позвоночных на протяжении жизни регулярно меняют зубы.
Соавтор работы Лорен Саллен подчеркнула важность открытия: «Наша методика позволяет изучать структуры ротовой полости не нанося вреда объекту. Это особенно полезно для музеев, а также специалистов, изучающих биоразнообразие, предоставляя доступ к детализированной информации, которая ранее была недоступна».
Недавно мы рассказывали о том, как марлины и сардины пытаются перехитрить друг друга. Узнайте об океанских разборках больше.
