¿Crees que los dientes son aburridos o asquerosos? Desde los dientes cargados de hierro de los dragones de Komodo hasta los cuernos de los unicornios marinos, el reino animal está lleno de maravillosas adaptaciones dentales que te harán pensar de nuevo.
Los tiburones están cubiertos de escamas con forma de dientes llamadas dentículos.
Micrografía coloreada de piel de tiburón que muestra las complejas estructuras tridimensionales de sus dentículos.
Gregory S. Paulson/Getty Images
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A los peces cartilaginosos como los tiburones, las rayas, las rayas y las quimeras les crecen escamas tridimensionales en la superficie de su piel. Cada escama con forma de diente tiene una cavidad pulpar que contiene vasos sanguíneos y nervios y está cubierta por un tejido mineralizado similar al esmalte llamado esmalteide. Estas escamas, muy diferentes a las escamas planas en forma de plato de los peces óseos, se llaman dentículos y tienen formas y características muy diferentes, no sólo entre especies sino también en un pez individual. Los dentículos que se encuentran en la nariz de un tiburón pueden ser planos y redondos, parecidos a la superficie parcheada de un balón de fútbol. Pero en otras partes del cuerpo los dentículos pueden parecer manos ahuecadas superpuestas con crestas y puntas.
Estos dentículos pueden cumplir una variedad de funciones, como disminuir la resistencia al nadar y tal vez incluso aumentar el empuje directamente, explica el biomecánico de la Universidad Purdue Dylan Wainwright. “Creemos que también funcionan de alguna manera como protección para los tiburones”, continúa Wainwright. “Pueden proteger tanto de cosas grandes como de mordeduras de otros tiburones [and] de cosas pequeñas como los ectoparásitos”. (Se han observado algunos peces frotando contra la piel áspera de los tiburones para eliminar a sus propios jinetes parásitos.)
Todavía no sabemos de dónde vienen los dientes
Dos teorías en competencia sobre los orígenes evolutivos de los dientes han estado luchando de un lado a otro durante décadas, vacilando con los últimos descubrimientos que las respaldan en la biología del desarrollo o el registro fósil. La hipótesis del “afuera hacia adentro” sugiere que escamas dérmicas parecidas a dientes con centros pulposos cubiertos de mineral endurecido, similares a los dentículos que se encuentran hoy en día, migraron gradualmente a través de la superficie exterior del cuerpo a lo largo de generaciones sucesivas de peces antes de moverse hacia adentro para establecerse en las mandíbulas de nuestros antepasados. . La hipótesis del “adentro hacia afuera” sugiere que los dientes se originaron internamente antes de migrar hacia adelante en la cavidad bucal para convertirse en dientes bucales.
Un investigación Las imágenes de los dentículos rostrales de un tiburón dientes de sierra fosilizados (los “dientes” del pico en forma de sierra del pez) mostraron estructuras internas complejas increíblemente similares a las que se encuentran en los dientes de tiburón. Este descubrimiento sugiere que la brecha de desarrollo entre las escamas dérmicas y los dientes es menor de lo que se pensaba originalmente, superando una vez más la hipótesis de afuera hacia adentro frente a la de adentro hacia afuera. Sin embargo, dada la naturaleza inherentemente irregular del registro fósil, es muy posible que nunca sepamos exactamente de dónde provienen nuestros dientes bucales.
Algunas especies de peces tienen no uno, ni dos, sino tres variedades de dientes.
La mayoría de los peces tienen dos juegos de dientes: los dientes orales ubicados cerca de la parte frontal de la boca para agarrar y masticar y los dientes faríngeos ubicados en la garganta para cortar y cortar en cubitos. Pero algunos peces, que comprenden un grupo conocido como osteoglosomorfos, también han desarrollado un tercer conjunto de dientes: placas óseas formadas por el paladar y la lengua (“osteo” significa “óseo”; “glossi” significa “lengua”) que ayudar a triturar y moler su comida. “Parece que los peces simplemente ponen los dientes donde quieren”, dice Kory Evans, biólogo de peces de la Universidad Rice, “y los peces pueden seguir haciendo dientes durante toda su vida, lo cual es realmente impresionante”.
Los fósiles de vertebrados más numerosos del planeta son dientes de peces microfósiles.
A medida que los peces reemplazan rutinariamente sus dientes, los dientes caídos caerán al fondo de la columna de agua y quedarán atrapados en el sedimento. A diferencia de los huesos más porosos, estos dientes endurecidos son menos susceptibles a la erosión y degradación. Dado que los peces han existido durante aproximadamente 530 millones de años, no debería sorprender que los sedimentos de todo el mundo estén repletos de fósiles de dientes de pez. Pero buena suerte para verlos en estado salvaje. “Son más pequeños que el cabello humano, pero estos diminutos dientes de pez pueden contar historias poderosas”, dice Elizabeth Sibert, oceanógrafa y paleobióloga del Instituto Oceanográfico Woods Hole.
Estos microdientes, que se asemejan a conos de helado microscópicos, pueden variar en grosor, longitud, curvatura, presencia o ausencia de púas, etc. A partir de la abundancia relativa de estos dientes a lo largo del tiempo y la distribución geográfica de los de diferentes formas, Sibert y sus colaboradores pueden hacer inferencias sobre la diversidad animal, la abundancia animal y las redes alimentarias de océanos del pasado. ¿Y cuántos de estos dientes microfósiles podrían existir? “Ciertamente, miles de millones”, estima Sibert, “y creo que billones podrían no estar tan lejos”.
Los picos del pez loro, construidos a partir de dientes comprimidos, tienen el biomineral más rígido jamás encontrado
Pez loro de pico pesado (Cloro giboso) con un pico impresionante.
Ute Niemann/Alamy Foto de stock
La mayoría de las especies de peces loro mastican corales en busca de pólipos y algas (lo que contribuye a playas de arena blanca), pero morder corales no es tarea fácil. Los picos del pez loro están compuestos del mineral biológico más rígido jamás descubierto, reemplazando a los dientes de lapa (caracol), que ostentaba el récord anterior.
Los picos del pez loro se forman comprimiendo hasta 1.000 dientes dispuestos en hasta 15 filas en una estructura dura de conglomerado cubierta por una capa de esmalteide. Los cristales del esmalteide están entretejidos de forma muy parecida a la tela, pero en una escala de dos a cinco micrones (más pequeños que un glóbulo rojo). Esta estructura tejida permite que una pulgada cuadrada del pico de un pez loro pueda soportar una fuerza equivalente al peso de 88 elefantes.
Los dientes transparentes de los peces de aguas profundas pueden proporcionar camuflaje
En la boca de este rape de aguas profundas se pueden ver colmillos dentados y transparentes (Melanocoetus sp.) femenino.
Biblioteca de imágenes de la naturaleza/Foto de stock de Alamy
Los peces de aguas profundas nunca ganarán concursos de belleza, pero sobrevivirán a cientos de metros, si no. varios kilómetrosdel agua no es fácil, y estos peces están repletos de adaptaciones increíblemente extrañas que definitivamente deberían hacerles ganar algunos premios. Los dientes largos, delgados y transparentes del rape, el pez dragón y similares son fascinantes en más de un sentido. Primero, si bien los largos colmillos pueden parecer afilados, ¡estos dientes en realidad no están diseñados para perforar sino para atrapar! Muchas especies de peces de aguas profundas tienen dientes “deprimibles” que se doblan sólo hacia adentro y funcionan como una válvula unidireccional. La comida puede entrar, pero no puede salir. Además, las investigaciones sugieren que la sonrisa de un pez dragón no ilumina exactamente una habitación. Cualquier luz ambiental (como la generada por presa luminiscente) pasa a través de la estructura dental en lugar de rebotar en una superficie densa y reflejarse hacia afuera, como lo haría en nuestros propios dientes. Esto permite que las pesadillas de las profundidades marinas se acerquen a sus presas sin que sus dientes expuestos delaten el juego.
Los colmillos de serpiente evolucionaron varias veces y aún así todos parecen idénticos
Si bien la mayoría de los reptiles carecen de colmillos y veneno, muchas especies diferentes de serpientes han desarrollado mecanismos para administrar veneno a través de sus dientes. Las serpientes muestran dos tipos principales de colmillos que liberan veneno: colmillos acanalados, en los que el veneno corre por un canal trasero, y colmillos tubulares, en los que el veneno fluye a través de un conducto de liberación cerrado dentro del propio colmillo. Los colmillos tubulares han evolucionado en tres familias de serpientes distintas (víboras, cobras y áspides excavadoras). En una clase de animales donde los colmillos no son tan comunes, ¿cómo es que los colmillos evolucionaron no sólo una sino varias veces en familias de serpientes dispares y convergieron aproximadamente en las mismas estructuras cada vez?
La respuesta parece tener una causa raíz.. Muchos dientes de reptiles tienen un patrón de hendiduras en zigzag llamado plicidentino alrededor de su base, donde se unen a la mandíbula. Los científicos plantean la hipótesis de que uno de los zags eventualmente se convirtió en un canal largo que recorría la longitud del colmillo, que luego podría encapsularse completamente dentro del colmillo como un canal. La presencia de plicidentina forma un atajo evolutivo para la administración de veneno que hizo más probable la evolución repetida de esa adaptación.
La naturaleza evolucionó con dientes de metal mucho antes de que los humanos inventaran la sierra
Para unos pocos afortunados, las “mandíbulas de acero” no están muy lejos de la verdad. Algunos animales han desarrollado masticadores que contienen hierro para reforzar y proteger sus dientes del desgaste. castores son un excelente ejemplo de mamífero; su esmalte incisivo está enriquecido con hierro y es capaz de resistir el roer y morder repetitivamente el tejido vegetal fibroso. Los investigadores descubrieron recientemente que dientes de dragón de komodo También contienen hierro estratégicamente ubicado a lo largo de sus bordes dentados. Esto es particularmente sorprendente dado que los dragones de Komodo, como la mayoría de los reptiles, reemplazan sus dientes con frecuencia. El costo metabólico de invertir y hacer crecer miles de dientes cargados de hierro a lo largo de su vida debe valer la pena.
Los colmillos de narval son dientes caninos demasiado grandes.
Narval (monodón monoceros) cruzando colmillos sobre la superficie del agua frente a la isla de Baffin, Nanavut, Canadá.
Biblioteca de imágenes de la naturaleza/Foto de stock de Alamy
La característica definitoria del narval, o “unicornio del mar”, es un colmillo largo y en espiral que emerge de la frente del animal. Pero no es un cuerno, es un diente. Los narvales tienen dos dientes grandes incrustados horizontalmente en el cráneo, y uno de ellos (generalmente el izquierdo, aunque a veces el derecho o raramente ambos) emerge del cráneo para continuar su crecimiento hasta convertirse en lo que consideramos un cuerno. Y lo que es aún más extraño, estos colmillos siempre giran en dirección contraria a las agujas del reloj, incluso en los raros casos en que un narval tiene dos cuernos. Éste podría ser el mecanismo por el cual los colmillos de los narvales se vuelven rectos, en comparación con los colmillos curvos de los elefantes y los jabalíes y con los caninos curvos, impresionantemente grandes, de las morsas y los hipopótamos. Además, los colmillos no están cubiertos de esmalte, como la mayoría de los dientes, sino de cemento, una capa mineral más flexible. Dado que la mayoría de los colmillos de narval son cultivados por machos, no sorprende que se haya demostrado que desempeñan un papel en selección sexual.
Las bacterias y los hongos que causan la placa pueden caminar por la superficie de nuestros dientes.
Sabemos desde hace tiempo que las bacterias que residen en los dientes humanos pueden causar daños en la superficie y provocar acumulación de placa y caries. Pero los científicos hicieron algunos descubrimientos sorprendentes más recientemente, eso podría motivar a cepillarse los dientes y usar hilo dental con un poco más de regularidad. ¡No solo descubrieron hongos en las muestras de saliva de niños con caries severas, sino que también vieron las bacterias y los hongos interactuando bajo un microscopio! Estos conglomerados son capaces de extenderse o “caminar” a través de la superficie de los dientes y combinarse con otras colonias de bacterias y hongos frankensteinianos para crecer cada vez más.