Życie to nieustająca konsumpcja, można w nim zjeść nawet zęby.

Życie ryb nie rozpieszcza. Nie macie pojęcia ile zębów potrafią na tym zjeść…

Pośród ryb funkcjonuje mnóstwo rodzajów zębów, tym bardziej że muszą realizować one rozmaite zadania, od niezawodnych chwytów zwinnej zdobyczy przez zeskrobywanie i kruszenie po filtrację planktonu. O ile mi wiadomo, ryby nie przeżuwają. Brak stosownej mechaniki szczęk koresponduje z nieobecnością trzonowców i generalnie słabym zróżnicowaniem uzębienia – jak sztylety to sztylety, co najwyżej mniejsze lub większe. Jedne ryby mają płytki rogowe, inne przekształcone łuski, są też tarki, płyty kostne a nawet zęby jadowe. Wiele ryb ma na wyposażeniu zestaw uzębienia karnie wyrastający w pobliżu krawędzi szczęki i żuchwy, podobnie jak u nas, czemu trudno się dziwić zważywszy na podstawową funkcję zębów. Inne gatunki mają przypominające igły zęby rozsiane po sklepieniu paszczy, języku, wlocie gardzieli a nawet skrzelach – jakby dla zakomunikowania zdobyczy nieuchronności zostania posiłkiem.

Zęby Combtooth blennies Hundt i inni 2018
Tak wyglądają zęby przedstawiciela ślizgowców, który żywi się odcedzając osad denny. Zdjęcie pochodzi z publikacji Hundt i inni 2018

 

Anoplogaster cornuta
Anoplogaster Cornuta, ryba głębinowa. Zdjęcie pochodzi z albumu Otchłanie © Claire Nouvian

 

Zęby kostne ryb zbudowane są podobnie jak nasze, choć zawierają znacznie mniej zębiny na korzyść emalii. Zasadnicza różnica polega na tym, że mineralny szkielet zębów ryb zbudowany jest z fluoroapatytu, czyli fosforanu wapnia z wbudowanym fluorem: Ca5(PO4)3F, zaś ludzkie zęby zawierają hydroksyapatyt, w którym zamiast fluoru występuje grupa hydroksylowa Ca5(PO4)3(OH). Wysiłki współczesnej profilaktyki stomatologicznej pokazują, że ewolucja lądowych kręgowców nieco zbłądziła – fluoryzacja zębów prowadzi do przemian szkliwa (a także zębiny, jeśli penetracja preparatu jest dość głęboka) we fluoroapatyt, który przy nieco podwyższonej twardości jest odporniejszy na kwasy, a przy tym szkodzi bakteriom. Nie będzie dla was zaskoczeniem, że w budowie kości szkieletowych także występują apatyty, chociaż mikrostruktura kości, zębiny i emalii jest wyraźnie odmienna. Niespodzianką może okazać się fakt, że ryby chrzęstnoszkieletowe mają zdecydowanie kostne, fluoroapatytowe zęby. Być może wynalazek wbudowywania fosforanu wapnia w szkielet został zapożyczony od zębów. A same zęby? Wiele wskazuje na to, że są one produktem ewolucyjnego ciągu zdarzeń, który rozpoczął się na skórze. Kostne płyty okrywające ciała dewońskich ryb pancernych co prawda zwieńczone były wokół paszczy strukturami niepodobnymi do zębów, ale żyjące w tym samym czasie Psarolepis romeri miały łuski powleczone emalią i pozbawione jej zęby. Wykazano także, że współczesna nam niszczuka Lepisosteus oculatus, w skórze pokrytej ostrymi łuskami, aktywuje geny będące bliskimi analogami genów biorących udział w tworzeniu emalii zębowej.

Lepisosteus_oculatus_Knochenhecht Niszczuka autor Usien commons wikimedia
Łuski na skórze niszczuki pokryte są emalią. Autor zdjęcia: Usien źródło: Commons wikimedia

 

Fenomenem skupiającym uwagę badaczy jest zdolność ryb do praktycznie nieograniczonej regeneracji garnituru zębowego. Rekiny z zębami rosnącymi w szczękach niczym na taśmociągu są oczywistym przykładem, ale wyrastanie nowych zębów jest u ryb zjawiskiem powszechnym i trwa przez całe ich życie. Niestety zęby ryb nie wyrastają jak u ssaków w zębodołach i nie są osadzone przy pomocy więzadeł przyzębia, ale możliwość zbadania genów zaangażowanych w ten proces stwarza nadzieję na zbliżenie się do wprowadzenia w przyszłości technik do klinik stomatologicznych, tym bardziej, że niektóre z tych genów występują zarówno u ryb i ludzi. Być może trzeba jeszcze przyjrzeć się manatom, które są jedynymi ssakami wyposażonymi w wiele „pokoleń” zębów.

pacu polskatimes
Niezasłużoną sławę zdobyła ryba paku, oskarżana o atakowanie męskich genitaliów podczas kąpieli w jeziorach. Zęby tej ryby służą do rozgniatania orzechów. Zdjęcie pochodzi z magazynu Polskatimes, który głosił tę niegodną plotkę.

 

Parrotfish Alex The Reef Fish Geek Nautilus Scuba Club Cairns Australia
Zrośnięte zęby papugoryb służą do zgryzania koralowców. Z drugiego końca tych ryb wysypuje się piasek, którym zachwycają się turyści na atolach. © Alex The Reef Fish Geek Nautilus Scuba Club Cairns Australia

 

Zdjęcie w nagłówku przedstawiające paszczę szczupaka pochodzi z forum http://www.czas1pora2fora Autor nieznany.

 

Tomasz Kijewski

 

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Enax J. i inni: Structure, composition, and mechanical properties of shark teeth; Journal of Structural Biology 2012

French G.C.A. i inni: The tooth, the whole tooth and nothing but the tooth: tooth shape and ontogenetic shift dynamics in the white shark Carcharodon carcharias; Journal of Fish Biology 2017

Hundt P.J. i Simons A.M.; Extreme dentition does not prevent diet and tooth diversification within combtooth blennies (Ovalentaria: Blenniidae); Evolution 2018

Kolmann M.A. i inni:  Specialized specialists and the narrow niche fallacy: a tale of scale-feeding fishes; Royal Society Open Science 2018

Qu Q. i inni: New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel; Nature 2015

Smith M.M. i inni: Development and evolution of tooth renewal inneoselachian sharks as a model for transformation inchondrichthyan dentitions; Journal of Anatomy 2018

Yuan Q. i inni:  Role of WNT10A in failure of tooth development in humans and zebrafish.; Molecular Genetics & Genomic Medicine 2017

Otolity

Każda kostnoszkieletowa ryba wyposażona jest w identyfikator pozwalający opisać tryb życia, warunki w jakich żyła, a nawet zidentyfikować przynależność gatunkową. I ten kostny „nieśmiertelnik” udostępnia informacje nawet paleontologom.

Jako wzrokowcy, przywykliśmy orientować się w przestrzeni według tego co daje się dostrzec, jednak łatwo zapominamy, że bardzo ważną rolę w tej orientacji gra zmysł równowagi z narządem umiejscowionym w uchu wewnętrznym. Reagując na drobne zmiany położenia głowy, uruchamia odruchy mięśniowe dzięki którym unikamy bolesnych upadków oraz pozwala utrzymać wzrok w określonym punkcie nawet gdy poruszamy się dosyć gwałtownie. U ssaków zbudowany jest z dwóch komór i trzech kanałów półkolistych, ale pewien element tego narządu zmysłu jest powszechny pośród wszystkich zwierząt i roślin. To drobne kryształki, które przemieszczając się bezwładnie wywierają nacisk na otaczające je komórki, informując o kierunku działania siły grawitacji lub bezwładu. Ogólna ich nazwa, stratolity obejmuje także twory roślinne zbudowane ze skrobi. U zwierząt nazywane są otolitami i tworzą je kryształy soli wapiennych, wzbogacanych nierzadko fosforem i cząsteczkami białka. U ryb otolity pełnią także funkcję kosteczek słuchowych, wzmacniając fale dźwiękowe i przenosząc je na zakończenia komórek zmysłowych. Różnorodność otolitów ryb jest tak wielka, że stanowią one nieocenione źródło wiedzy o tych organizmach. Każda ryba ma ich trzy pary: kamyk, strzałka i gwiazdka, a ich wielkość i kształt są na tyle charakterystyczne, że pozwalają na identyfikację gatunku, zaś morfologia strzałki odzwierciedla kształt ciała i strategię pływania ryb. Wobec faktu, że otolity rosną wraz z rybą, stanowią one najdogodniejsze narzędzie do określania wieku konkretnych osobników poprzez zliczanie słojów przyrostu i  pozwalają wyliczyć rzeczywistą długość ryby oraz dynamikę wzrostu. Odkładające się warstwy kryształów i towarzyszących im białek niosą chemiczne informacje o kondycji ryby, a co za tym idzie o warunkach środowiska, w których ryba wzrastała. Muzealne zbiory pochodzące z połowów, kolekcje otolitów przetrzymywanych od 100 czy 200 lat, pozwalają wnioskować o zmianach jakie zaszły w środowisku oceanów i wód słodkich w czasach historycznych, zaś krystaliczny charakter otolitów jest błogosławieństwem dla paleontologów, którzy ochoczo przeglądają tysiące tych tworów, by rozpisywać się o ekologii nieistniejących już mórz.

otolits consejo superior de investigaciones cientificas
Porównanie kształtów otolitów dwóch gatunków ryb. Zdjęcie pochodzi z Consejo Superior de Investigaciones Cientificas

Tomasz Kijewski

 

Źródełka:

blog.csiro.au

wikipedia

Zdjęcie w nagłówku wykonał Kelly Walker