
Группа биологов и инженеров из Университета Массачусетса в Амхерсте использовала трехмерные модели зубов ранних млекопитающих и полимерные гели, имитирующие насекомых, чтобы экспериментально проверить, какие характеристики зубов наиболее важны для успешного поедания добычи. Оказалось, что самым важным фактором, определяющим эволюцию формы зубов, является их способность перемалывать добычу, а вовсе не силовые и энергетические характеристики. Статья опубликована в Journal of the Royal Society Interface.
Исследователи решили выяснить, какие характеристики зубов млекопитающих — сила укуса, энергетическая эффективность или способность перемалывать добычу — были решающими факторами, определяющими их эволюцию. Несмотря на то, что эволюции зубов млекопитающих посвящено множество исследований, в основном все они ограничиваются описаниями их формы и попытками представить, как они могли бы работать. Авторы решили пойти дальше и экспериментально протестировать работу зубов.
Для этого исследователи напечатали на 3D-принтере реплики моляров (коренных зубов) двух ранних насекомоядных млекопитающих, живших в триасе (около 200 миллионов лет назад) в тени динозавров: примитивного Morganucodon и более продвинутого Kuehneotherium. Для имитации насекомых, которыми питались эти звери, авторы сконструировали наполненные гелем бруски, покрытые полимерным «панцирем», имитирующим экзоскелет насекомых. Таких псевдонасекомых они сделали в двух разных вариантах: с мягким и жестким панцирем. Для каждого из вариантов они провели по 10 экспериментов с использованием реплик моляров Morganucodon и Kuehneotherium. В этих экспериментах, имитируя процесс пережевывания псевдонасекомых репликами зубов, ученые измеряли силу, время, энергию и ущерб, нанесенный насекомым.
