Możesz uważać zęby za zwyczajne, ale to prawdziwy cud.
Rozdrabniają wszystko, co zjadasz,
a przy tym są tak wytrzymałe, że nie ulegają zniszczeniu.
Zbudowane są wyłącznie z materiałów
pochodzących z pożywienia, które wcześniej rozdrobniły.
Co sprawia, że zęby są tak wytrzymałe?
Dzięki genialnej konstrukcji zęby są zarówno twarde, jak i wytrzymałe.
Twardość można uznać za odporność na pękanie,
a wytrzymałość powstrzymuje pęknięcia przed rozprzestrzenianiem.
Niewiele materiałów ma obie właściwości.
Przykładowo szkło jest twarde, ale mało wytrzymałe,
a skóra jest wytrzymała, ale nie twarda.
Zęby zawdzięczają swoje właściwości dwóm warstwom.
Twardej warstwie zewnętrznej szkliwa zbudowanej głównie z fosforanu wapnia
i znajdującej się pod nią wytrzymałej zębinie,
częściowo zbudowanej z organicznych włókien, które zapewniają elastyczność.
Ten niezwykły układ powstaje dzięki dwóm rodzajom komórek:
ameloblastom, które wytwarzają szkliwo,
i odontoblastom, które wytwarzają zębinę.
Budując zęby, odontoblasty wędrują do wewnątrz,
a ameloblasty wędrują na zewnątrz i zanikają, kiedy dotrą do powierzchni.
W przypadku szkliwa powstają długie, cienkie włókna,
każde o średnicy około 60 nanometrów.
To jedna tysięczna grubości ludzkiego włosa.
Włókna łączą się w dziesiątki tysięcy pręcików,
ciasno upakowanych na każdym milimetrze kwadratowym,
i tworzą warstwę szkliwa podobną do tarczy.
Kiedy ten proces się zakończy, szkliwo traci zdolność regeneracji,
bo wszystkie komórki, które je wytwarzają, giną.
Na szczęście trudno uszkodzić szkliwo.
Działanie odontoblastów jest bardziej złożone,
ale w przeciwieństwie do ameloblastów wytwarzają zębinę przez całe życie.
Mimo różnic w uzębieniu ssaków
zęby powstają w ten sam sposób u lwów,
u kangurów,
słoni
i u nas.
Natura nadaje zębom różne kształty,
zmieniając sposób ich fałdowania i wzrastania,
żeby dostosować je do diet różnych gatunków.
Trzonowce krów są płaskie z równoległymi grzbietami do rozdrabniania trawy.
Trzonowce kotów przypominają ostrza do cięcia mięsa i ścięgien.
Tępe, grube zęby świń przydają się do miażdżenia twardych korzeni i nasion.
Niezliczone rodzaje trzonowców współczesnych ssaków
wywodzą się z zębów trybosfenicznych,
które pojawiły się już u dinozaurów.
W XIX wieku paleontolog Edward Drinker Cope
stworzył model ewolucji uzębienia ssaków.
Postawił hipotezę, że początkowo zęby miały kształt stożka,
jak u wielu ryb, płazów i gadów.
Później wzdłuż każdego zęba wykształciły się trzy guzki,
połączone grzbietami.
Z czasem ułożenie guzków się zmieniło i powstała trójkątna korona.
Sąsiednie zęby tworzyły zygzakowaty ciąg grzbietów do rozcinania i rozdrabniania.
Następnie na końcu każdej grupy zębów uformowała się obniżona powierzchnia,
której zadaniem było miażdżenie pokarmu.
Zgodnie ze spostrzeżeniem Cope'a zęby trybosfeniczne dały początek
kolejnym wyspecjalizowanym postaciom trzonowców,
które ukształtowała ewolucja.
Wyprostuj grzbiety i usuń powierzchnię miażdżącą,
a otrzymasz zaostrzone zęby kotów i psów.
Usuń przedni guzek, podnieś powierzchnię miażdżącą, a uzyskasz ludzkie trzonowce.
Kilka dodatkowych zmian i masz zęby konia albo krowy.
Pewne szczegóły tej hipotezy okazały się błędne.
Jednak wśród zachowanych skamieniałości
odnaleziono zęby, które wyglądają dokładnie tak, jak przewidywał,
co potwierdza, że trzonowce ssaków pochodzą od wspólnej prostej formy.
Dzisiaj umiejętność spożywania różnego rodzaju pokarmów
pozwala ssakom przetrwać w przeróżnych warunkach,
od szczytów gór i morskich głębin
po lasy deszczowe i pustynie.
Tak więc sukces naszego gatunku zawdzięczamy w dużej mierze
niezwykłej wytrzymałości i zdolności adaptacji
niepozornych trzonowców.