Здоровые зубы благодаря «эффекту стиральной машины»: исследование объясняет истирание зубов у коров

Жвачные животные, такие как коровы, разработали необычный способ переваривания пищи: они глотают растения, грубо пережевывают их, а затем проглатывают полупережеванную кашицу, прежде чем неоднократно отрыгивать ее и продолжать жевать. Это имеет явные преимущества, как показала исследовательская группа, в том числе из Геттингенского университета: отрыгнутая мягкая пища содержит гораздо меньше твердого песка, песка и пыли, чем пища, которую они впервые проглотили.

Этот процесс также защищает зубы от стачивания во время жевания. Этим можно объяснить, почему коронки зубов жвачных менее выражены, чем у других травоядных. Результаты опубликованы в журнале Труды Национальной академии наук (ПНАС).

Исследователи кормили четырех коров травяным кормом, смешанным с песком, в течение нескольких дней и брали образцы отрыгнутой пищевой мякоти и фекалий. Затем они измерили содержание силикатов в каждом образце. Соединения песка и травы особенно абразивны для зубов из-за их твердости. Фекалии содержали примерно такое же количество силикатов, как травяной корм, смешанный с песком, тогда как отрыгнутая пища содержала значительно меньше.

Единственное объяснение состоит в том, что силикаты должны были остаться в желудке, точнее, в «рубце». Рубец является самым большим отделом желудка у жвачных животных и местом, где пища ферментируется и расщепляется микроорганизмами.

Поскольку это трудоемкое пережевывание частично осуществляется за счет «вымытой» в рубце пищевой массы, зубы жвачных животных изнашиваются меньше, чем, например, зубы лошадей. Последние полностью пережевывают пищу после приема внутрь, включая абразивные кусочки.

Для исследователей это наблюдение имеет смысл, поскольку зубы жвачных животных имеют сравнительно низкие коронки. Метод пищеварения означает, что зубы дольше остаются функциональными. Это объясняет характерную форму зубов жвачных животных: не было эволюционного давления, направленного на формирование большего количества зубного материала.

«Наше исследование объясняет фундаментальный, но малоизученный аспект измельчения пищи у крупных травоядных, что способствует пониманию функции и эволюции зубов», — объясняет профессор Юрген Хуммель из группы питания жвачных животных Геттингенского университета.

Помимо понимания физиологии пищеварения, результат интересен для палеонтологии: зубы хорошо сохранились в виде окаменелостей и часто дают наиболее важные подсказки при реконструкции ранних травоядных и их среды обитания.