Эволюция височно-нижнечелюстного сустава и премоляров гигантской панды позволила адаптироваться к питанию бамбуком

Хотя гигантская панда (Ailuropoda melanoleuca) фактически является травоядной, её жевательная система функционирует иначе, чем у других травоядных. Её пищевые предпочтения в процессе естественного отбора сильно повлияли на эволюцию зубов и челюстей. Исследователи из Института стоматологии Университета Турку и Центра биоразнообразия Университета Турку совместно с Китайским исследовательским центром по сохранению гигантской панды (CCRCGP) впервые в мире раскрыли загадку функционирования особой жевательной системы панды.

Диета панды, состоящая из нескольких десятков видов бамбука, долгое время оставалась загадкой. Связанная с потреблением бамбука, панда обладает особой способностью счищать богатую абразивными и токсичными соединениями зелёную внешнюю кожицу всех побегов бамбука с помощью высокоспециализированных премоляров.

У травоядных обычно эволюционируют бугорчатые моляры для перетирания растительного материала и челюсти, способные к боковому движению, необходимому для измельчения пищи. Хотя зубы панд изучались extensively, до сих пор не уделялось внимания тому, почему крупные клыки на верхней челюсти не препятствуют боковому движению нижней челюсти, характерному для травоядных и человека. Ключом к этому стала эволюция височно-нижнечелюстного сустава и премоляров.

Эволюция височно-нижнечелюстного сустава позволяет боковое движение

Используя современные 3-D методы сканирования, исследовательская группа изучила движение челюсти панды и структуру её зубов и нашла ответ на вопрос, мучивший учёных более века: как панды могут использовать бамбук в пищу. Решением стало то, что височно-нижнечелюстной сустав панды эволюционировал иначе, чем, например, у бурого или белого медведя. Помимо шарнирного открывания-закрывания, сустав также позволяет челюсти двигаться вбок, что необходимо для очистки бамбука. Интересно, что это движение не блокируется крупными клыками, которые нужны самцам для драк.

«Необходимость обеспечения адекватного питания помогла эволюционировать височно-нижнечелюстному суставу и форме зубов, чтобы позволить эффективно очищать бамбук, не подвергая премоляры абразивному или иному повреждающему воздействию бамбуковой диеты», — объясняет профессор Пекка Валлитту из Института стоматологии.

Эволюция жевательной системы панд, как показало исследование, позволила им в раннем плейстоцене стать единственными крупными млекопитающими, получившими доступ к неиссякаемому источнику питания в виде бамбука.

«Премоляры, которые гигантские панды используют для очистки бамбука, уникальны среди семейства медвежьих и позволяют удалять ядовитую зелёную кожицу бамбука, содержащую также минеральные кристаллы, которые стирали бы их зубы», — говорит профессор Юха Варрела из Института стоматологии.

Изучение работы жевательной системы панды также помогает лучше понять окклюзию человека и её особенности.

«Остаётся выяснить, перетирают ли гигантские панды пищу зубами», — размышляет Валлитту.

«Это новое исследование имеет большое научное значение, поскольку решает давнюю загадку экологической взаимосвязи между пандами и растениями бамбука», — говорит профессор Юкка Сало из Центра биоразнообразия Университета Турку.