Hyönteisten hampaat
Zoologiassa kirjaaminen on tärkeä osa tiedettä. Tämä ala haarautuu moniin biologisiin osa-alueisiin, kuten eläinten anatomiaan ja fysiologiaan, jossa tutkitaan, miten eläin toimii toiminnallisesti. Näihin kuuluvat kehon toiminnot ja yksityiskohdat, kuten silmät, elimet ja hampaat! On yleistä käyttää hampaita keinona luokitella eläimiä, myös matelijoita. Tässä artikkelissa yksinkertaistamme ja kuvaamme yleisiä matelijoiden hammastyyppejä. (Yksityiskohtaista tutkimusta varten käy Google Scholarissa ja käytä tieteellisten lehtien hakukonetta.)
Barry Berkovitz, Peter Shellis, teoksessa The Teeth of Non-Mammalian Vertebrates, 2017
Kolme tyyppiä matelijoiden hampaita: (vasemmalta oikealle) Thecodont-hampaat, Pleurodont-hampaat ja Acrodont-hampaat
Tämmöinen luokittelu valottaa eläinten elämää nykyisellään ja myös historiallisesti ja evolutiivisesti. Hampaiden ja niiden kehityksen ymmärtäminen auttaa meitä ymmärtämään eläimiä paremmin suojelua, kasvatusta ja kirjaamista varten. Mitä enemmän ymmärrämme lajikohtaisia yksityiskohtia, sitä paremmin voimme säilyttää ja arvostaa niitä!
Hampaiden osalta erityiset hammasmuodostelmat mahdollistivat eläimille, mukaan lukien ihmiset ja matelijat, sopeutumisen erityiseen ja opportunistiseen ruokavalioon. Tämä on auttanut matelijoita selviytymään luonnossa ja samalla antanut meille mahdollisuuden yrittää luoda mahdollisimman luonnollisia olosuhteita vankeudessa (ruokavalio).
Selkärankaisilla on monia erilaisia hampaita, ja tämä on keskeinen ominaisuus, kun verrataan matelijoita nisäkkäisiin. Matelijoiden hampaat ovat yhtenäisemmät kuin nisäkkäiden, joilla on erikoistuneita, erilaisia pureskeluun suunniteltuja hampaita. Matelijoiden hampaiden muoto on edelleen lajikohtainen, mutta on olemassa yleisiä piirteitä – kuten se, että kaikilla selkärankaisten hampailla on kruunu ja juuri. Muutamia poikkeuksia on olemassa, kuten kilpikonnat ja kilpikonnat, jotka ovat ainoat hampaattomat matelijat. Sen sijaan niillä on terävät nokat, jotka auttavat niitä syömään erilaisia kasvissyöjiä, kaikkiruokaisia ja lihansyöjiä. Ainoat nykyisin olemassa olevat matelijat (fossiileissa ja sukupuuttoon kuolleissa lajeissa on monia poikkeuksia), joilla ei ole yhtenäisiä hampaita, ovat krokotiilit ja myrkkykäärmeet.
Matelijoilla on tavallisimmin kolme hammastyyppiä eli ”hammasmuodostumaa”. Acrodont-, Pleurodont- ja Thecodont-hampaat. Kykyä kasvattaa hampaita uudelleen selkärankaisilla kutsutaan polyphyodontiaksi, ja se on tyypillistä matelijoiden kaltaisille nisäkkäisiin kuulumattomille selkärankaisille. Tämän uusiutumisen geneettinen perusta tunnetaan huonosti. Eläinten hampaita verrattaessa suurimmat erot ovat niiden muoto, sijainti ja se, irtoavatko ne vai eivät. Matelijoilla hampaiden muoto on lajikohtainen ja tyypillisesti yhtenäinen, mutta on poikkeuksia, kuten myrkkykäärmeillä, kelonilaisilla ja krokotiileilla. Nisäkkäiden tavoin matelijoiden hampaat koostuvat kiilteestä, dentiinistä, sementistä ja massasta. Kiille on hampaan ulkoinen osa, joka pitää hampaan vahvana, dentiini on kiilteen alla, ja sementti on ikään kuin ”sementti”, joka ankkuroi hampaan leukaluuhun. Sementti ympäröi ja suojaa pulpaa, joka koostuu hermoista ja verisuonista. Jokaisella hammastyypillä on erilainen kiinnitysrakenne ja lujuus, jotka on kuvattu alla.
Akrodonttihampaat
Akrodonttihampaat ovat heikoimmat, eikä niillä ole kiinteää kiinnitystä leuan sisällä. Sen sijaan ne ovat itse asiassa sulautuneet itse leukaluuhun. Tätä hammasmuodostusta tavataan liskoilla, kuten kameleontilla, uromastioilla, hapsulohikäärmeillä ja parralohikäärmeillä. Liskoilla on sekä akrodont- että pleurodont-hampaita.
Koska akrodont-hampaat ovat pinnallisesti kiinnittyneet leukaan eivätkä ole syvällä luussa, ne voivat helposti murtua riittävällä voimalla. Tämä on pidettävä mielessä, kun ruokitaan ja käsitellään matelijoita, joilla on tämä hammasmuodostuma. Acrodont-hampaat ovat myös alttiimpia bakteeri- ja sieni-infektioille, kuten suumädälle. Akrodonttihampailla on lyhyet juuret ja kiinteä kiinnittyminen, kertoo Science Directin julkaisema Journal on vertebrate feeding. Akrodonttihampaat ovat tyypillisesti teräviä auttaakseen ruoan pureskelua. Akrodonttihampaat eivät vaihdu, mutta uusia hampaita voi kasvaa, kun vanhat kuluvat. Näin ei tapahdu usein aikuisena. Joidenkin liskojen suussa on sekoitus Acrodont- ja Pleurodont-hampaita, mikä osoittaa matelijoilla harvinaista heterodontiaa (eri muotoisia ja kokoisia hampaita). Acrodont-hampaiden omaavien matelijoiden yleiseen ruokavalioon kuuluvat erilaiset selkärangattomat, vihannekset ja pienet nisäkkäät!
Barry Berkovitz, Peter Shellis, in The: Teeth of Non-Mammalian Vertebrates, 2017
(a) Acrodont-hammastus hapsulohikäärmeellä (b) Pleurodont-hammastus piikkihäntäleguanilla. Voit nähdä, että luuhun kiinnittyminen on erilaista!
Pleurodont-hampaat
Pleurodont-hampaat ovat yleisiä monilla liskolajeilla, mukaan lukien kaikki iguaanien alalajit, varaanimonitori ja gekot. Pleurodont-hampaat ovat pinnallisesti kiinnittyneet kuten Acrodont-hampaat, mutta Pleurodont-hampaat ovat ankkuroituneet varsinaisen leuan sisäpuolelle. Tämän vuoksi niiden juuret ovat vahvemmat, mutta kiinnitys on heikompi, koska ne eivät ole sulautuneet luuhun. Pleurodont-hampaat voivat kasvaa jatkuvasti takaisin samaan tilaan kuin alkuperäinen hammas. Tämä tila imeytyy ja uudistuu jatkuvasti, kun uudet hampaat kasvavat sisään. Muista, että hampaat ovat elävää kudosta! Pleurodont-hampaiden muoto on lajikohtainen ja voi olla hyvin ainutlaatuinen, kuten kaimaniliskon pyöreät ja litteät pleurodont-hampaat. Niiden hampaat ovat hyvin erikoistuneet nilviäisten, kuten etanoiden ja simpukoiden, murskaamiseen. Erään tieteellisen lehden mukaan kahta pleurodonttihampaiden uudistamismenetelmää kutsutaan ”iguanidien” ja ”varanidien” menetelmiksi. ”Iguanid”-menetelmän hampaat kasvavat samaan paikkaan kuin alkuperäinen hammas, kun taas ”varanid”-menetelmän hampaat kasvavat posteriorisesti (alkuperäisen hampaan taakse). Näiden hampaiden kasvumallit vaihtelevat. Pleurodont-hampaita nähdään myös ainoassa myrkyllisessä liskoryhmässä, Helodermassa, minkä on sanottu edistävän myrkyn kulkeutumista. Erään lähteen mukaan ”käärmeiden hampaistoa on kuvattu Pleurodont-hampaistoksi, mutta viime aikoina käärmeiden hampaistosta on kuitenkin keskusteltu ”modifioiduksi Thecodont-hampaistoksi”, koska kukin hammas on sulautunut matalan hammaskuopan reunaan.”
Kuvan on suonut Andrew Gilpin
Makrokuva Gargoyle-geckon (Rhacodactylus auriculatus) akrodonttihampaista, jotka ovat sulautuneet luuhun.
BARRY BERKOVITZ, PETER SHELLIS, IN THE: TEETH OF NON-MAMMALIAN VERTEBRATES, 2017
Euroopan vihreän liskon pleurodonttihampaiden malli, jossa näkyy normaali jälkikasvu ja kehitys. Tässä mallissa näkyy Pleurodont-liskojen ”iguaanimainen” jälkikasvumalli.
Tekodonttihampaat
Tekodonttihampaat ovat matelijoiden harvinaisimpia, ja krokotiilit ovat ainoat todelliset matelijat, joilla on tekodonttihammastus. Krokotiilien hampaat vaihtuvat jatkuvasti, mikä on elintärkeää niiden huippupetojen elintavoille ja lihansyöjäravinnolle. Ne syövät usein suuria saaliita ja käyvät rajuja reviiritaisteluja. Vahvat hampaat auttavat niitä juuri siinä! Tämä sykli on jatkuva koko krokotiilien elämän ajan. Iän myötä hampaiden uusiutuminen hidastuu. Thekodonttihampaat ovat vahvimmat, koska ne on sijoitettu syvimmälle leukaluuhun kaiverrettuihin hammaskuoppiin. Useimmat matelijoiden hampaat ovat yhdenmukaisia, mutta krokotiilien Thecodont-hampaat eivät ole, eli ne ovat erimuotoisia ja erikokoisia riippuen siitä, miten ne on sijoitettu suuhun. Tämä antaa niille ylimääräistä kudosta ja lihaksia, jotka pitävät hampaat paikoillaan ja lisäävät niiden murskausvoimaa ja kestävyyttä. Journal of Structural Biology -lehdessä julkaistun tieteellisen artikkelin mukaan krokotiileilla on muihin eläimiin verrattuna uskomattoman voimakas paine ja voima. Käärmeet luokitellaan joidenkin tutkimusten mukaan ”modifioiduksi tecodontiksi”, koska niillä on erityisesti suunnitellut hampaat pitämään kiinni saaliista sen sijaan, että ne pureskelisivat sitä. Hampaat ovat teräviä ja ankkuroituneet leuassa oleviin taskuihin, jotka ovat tyypillisesti kulmautuneet eteen saaliin kiinnittämiseksi. Aiemmin mainitun tutkimuksen mukaan ”(käärmeiden) hampaiden sijoittelu ja lukumäärä vaihtelee. Joillakin lajeilla ei ole juuri lainkaan hampaita ja toisilla on monia, hyvin kehittyneitä hampaita”. Myrkkykäärmeillä on erittäin erikoistunut hampaisto, jossa on torahampaat, joita käytetään myrkyn antamiseen. Myrkkykäärmeillä on kolmenlaisia torahampaita muun muassa: Proteroglyphous (kiinteät torahampaat), Opisthoglyphous (takahampaat) ja Solenoglyphous (taittuvat ja etuhampaat).
Tutkimuksissa on raportoitu, että ”yleensä matelijoiden hampaita ei ole tutkittu yhtä perusteellisesti kuin muiden suurten eläinten hampaita”. Näyttää siltä, että lajikohtaisia matelijoiden hampaita koskevat laboratorioanalyysit puuttuvat, ja enemmän tutkimusta matelijoiden anatomian ja fysiologian yksityiskohdista voi auttaa edistämään vankeudessa pidettävien eläinten kasvatusta ja herpetologiaa!
Lähteet
https://www.nature.com/articles/ijos201336
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/pleurodont
https://cdn.ymaws.com/members.arav.org/resource/resmgr/Files/Proceedings_2002/2002_49.pdf
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/acrodont
http://www.animalplanet.com/pets/other-pets/oralcavity/
https://lafeber.com/vet/understanding-reptile-dental-anatomy-clinical-applications/#Snakes
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160608001942