Патологические зубы мегалодона

На фото — зуб мегалодона (см. картинку дня Акула Большой Зуб) из Индонезии, имеющий патологию в виде трех кончиков (вершин). В норме зубы этих акул имели ровные края с мелкими зазубринами.

За всю свою жизнь акулы сменяют сотни зубов, так было с доисторическими акулами, так происходит и у современных акул. Зубной конвейер работает без остановки. Новые зубы вытесняют старые как на фасовочной линии, где старые зубы, смещаясь к краю пасти, выпадают. Среди такого изобилия акульих зубов нередки и зубы с патологиями (аномалиями развития), которые часто встречаются среди окаменелых зубов акул и могут быть вызваны различными причинами: генетической мутацией, повреждениями или незрелостью зубов. Точно выяснить причину той или иной патологии на данный момент нельзя, в том числе и потому, что почти не сохраняются другие остатки акул, кроме их зубов.

Акульи зубы очень разнообразны, и то, что для одной акулы норма, для другой является патологией. Это зависит от специфики охоты, способов расправы над жертвой и особенностей самой жертвы. К примеру, одни акулы имеют крючковатые игольчатые зубы, у других зубы с зазубринами (с пильчатыми краями), у третьих — плоские с давящей функцией.

Зубы некоторых видов акул могут сильно различаться между собой, при этом являясь вполне нормальными для своего вида. Верхний ряд слева направо: Otodus auriculatus, Otodus angustidens, многожаберная акула, мегалодон, большая белая акула (верхний и нижний зубы), акула-мако (верхний и нижний зубы). Средний ряд слева направо: лимонная акула, обыкновенная песчаная акула, песчаная акула, темная акула. Нижний ряд слева направо: индийская серая акула (верхний и нижний зуб), акула-молот, тупорылая акула, тигровая акула, акула Physogaleus, обыкновенная песчаная акула, акула из отряда ламнообразные. Изображение с сайта findingrocks.com

У мегалодона и его родственников зубы были треугольной формы, многие с зазубринами по краям, причем передние зубы имели вид фактически правильного равнобедренного треугольника, боковые же были с наклоном в сторону пасти, то есть правые с уклоном влево, левые — с уклоном вправо.

Слева — патологический зуб мегалодона (для сравнения — на ладони взрослого человека). Справа — пример крупного переднего зуба мегалодона из Индонезии без патологий. Фото Алексея Ефимова

Одно из самых частых патологических явлений на акульих зубах — образование нескольких коронок или вершин:

Зуб акулы отодус (Otodus) из Марокко с двумя коронками. Фото Тимофея Сокольского с сайта ammonit.ru

К примеру, недавнее исследование двойного зуба мегалодона из коллекции Музея естественных наук Северной Каролины (США) показало, что скорее всего двойственность зуба была вызвана повреждением, нанесенным шипом ската (см. Древние гигантские акулы иногда получали по зубам от своей добычи, «Элементы», 18.05.2022).

Повреждения повреждениями, но как происходит мутация зуба, вызывающая у него появление нескольких коронок или вершин? Давайте рассмотрим схему:

Механизм развития зуба акулы. A — утолщенный зубной эпителий (Ep) начинает развитие и рост (черная стрелка) зубной пластинки по направлению к нижележащему хрящу (MC); B — развитие первого зуба в виде колпачка с эмалевым узлом (сиреневый), зубная пластинка продолжает свой рост (черная стрелка); C — зуб второго поколения начинает появляться в виде колпачковидного выроста с внутренним зубным эпителием (красный). Внешний зубной эпителий (синий) продолжает пролиферировать (черная стрелка), чтобы сформировать будущие поколения зубов. Цветами обозначена экспрессия разных генов. Рисунок из статьи L. J. Rasch et al., 2016. An ancient dental gene set governs development and continuous regeneration of teeth in sharks

Формирование акульего зуба начинается с того, что складка эпителия ротовой полости (зубного эпителия) глубоко проникает в нижележащую мезенхиму слизистой оболочки челюсти, дальний конец этой складки образует непрерывно растущую зубную пластинку. Зубные зачатки из глубины слизистой оболочки челюсти затем мигрируют кпереди, пока не достигают гребня челюстного хряща, где прорезаются. Затем зубы мигрирют на переднюю поверхность челюсти и там выпадают.

Морфогенез зубного бугорка регулируется так называемым эмалевым узлом. Количество эмалевых узлов равно количеству коронок на зубе, а направление покажет, куда коронка будет расти. Если дополнительные эмалевые узлы развиты слабо, то вместо коронки появляются лишние вершины. Вот и случается иногда некий сбой эмалевого узла, когда он растет не туда, куда положено, и не всегда в единичном экземпляре, что и приводит к формированию зубов-мутантов с несколькими вершинами, иногда в самых неожиданных местах зуба, к примеру сбоку или ближе к основанию зуба.

Но есть и другие причины деформации, например воздействие бактерий. Однако здесь есть нюанс. Зубы мегалодона и других ископаемых акул имели состав, отличный от зубов современных акул. У доисторических хищниц зубы состояли из фторапатита, причем и эмаль, и дентин, у современных же — из гидроксиапатита. Соединения фтора, помимо придачи зубам особой прочности, еще и защищали их от бактерий, то есть выходит, что немного зубной пасты у древних акул присутствовало в зубах с рождения. Поэтому бактериальные патологии зубов доисторических акул были крайне редки, к тому же быстрая сменяемость зубов не давала шансов бактериям успеть испортить зуб при жизни акулы, да и даже после выпадения. Но всё же во время формирования молодого зуба, особенно у молодых акул, бактерии могли внести свой вклад в аномальное развитие зуба.

Некоторые зубы акул можно спутать с патологическими по внешним признакам, если не делать скидку на их деформацию при жизни, связанную с внешним воздействием. Пример с уколом ската мы уже привели выше, но также за патологию часто принимают зубы, изрядно стертые при жизни или имеющие прижизненные сколы. Обычно такие зубы в местах повреждений не имеют зазубрин (которые должны были бы быть в норме), хотя зазубрины часто стираются уже в процессе фоссилизации и внешних воздействий в почвах и породах. Изменяет форму зубов и давление соседних зубов, причем у некоторых видов акул это стало нормой.

Науке известен интересный казус, связанный с так называемой акулой Хаббелла, или мегалодоном Хаббелла. Мегалодон ли это или прямой ближайший предок большой белой акулы, нас в данном случае не интересует, а вот массовая аномалия его зубов — вполне. Дело в том, что в формации Bone Valley во Флориде очень часто находят зубы молодых акул с деформациями. Зубы акульих подростков являются небольшими копиями взрослых зубов с зазубринами по краям, но среди них большой процент зубов, не имеющих зазубрин ближе к вершине. Ученые предполагают, что это вызвано либо нехваткой пищи в данном регионе, что влияет на формирование зубов, либо, наоборот, генетическая массовая болезнь молодых особей, порождающая «лысые» зубы, приводит к массовой гибели молодых акул. Акулята с такими зубами просто не могут справиться с пищей.

Зубы акулы Хаббелла из США (формация Bone Valley). Фото с сайта thefossilforum.com

Вот и выходит, что, с одной стороны, доисторические акулы вряд ли часто страдали от зубной боли, вызванной бактериями, а с другой, зубные патологии их преследовали повсеместно и даже могли стать причиной массовой гибели.

Фото Алексея Ефимова.

Алексей Ефимов