Ich wechsle meine Zähne alle 76 Tage, nur um zu essen

Die Bedeutung der Zähne für uns Menschen liegt auf der Hand. Wenn Ihre Zähne in einem schlechten Zustand sind, können Sie nicht alles essen, was Sie wollen, weder heiß noch kalt, sauer noch süß. Es kann auch zu einer Bakterienvermehrung und zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen kommen. Darüber hinaus wechseln wir Menschen unsere Zähne nur einmal im Leben. Wenn wir im Kindesalter unsere bleibenden Zähne wechseln und ein Problem mit unseren Zähnen auftritt, können wir sie nur reparieren und auf der vorhandenen Basis ersetzen, was schmerzhaft und teuer ist.

Bei manchen Tieren, insbesondere einigen Dinosauriern, besteht diese Sorge jedoch nicht, da sie alle paar Monate ein neues Maul voller Zähne haben .

Eine kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift PeerJ veröffentlichte Studie ergab, dass Titanosaurier, die vor 100 Millionen Jahren in Ruyang, Henan, lebten, ihre Zähne durchschnittlich alle 76 Tage wechselten.

Das Bild zeigt den riesigen Ruyangosaurus, eine Art Titanosaurier-Dinosaurier. Referenz [3]

Der Zahnwechsel erfolgt alle 76 Tage.

Nicht zum Essen.

Obwohl Ruyangs Titanosaurier Pflanzenfresser sind, sind sie keine „Vegetarier“: Von der Größe her gehören sie zu den größten Dinosauriern der Welt. Es ist nicht einfach, eine so große Größe beizubehalten. Sie müssen täglich große Mengen Farne oder Nacktsamer essen, da diese harte Nahrung ihre Zähne stark beansprucht . Um ihre Figur durch Fressen zu erhalten und die Auswirkungen abgenutzter Zähne auf die Nahrungsaufnahme zu vermeiden, entwickelte diese Art von Titanosauriern die Fähigkeit, „alle 76 Tage ihre Zähne zu wechseln“.

Forscher des Henan Museum of Natural History, des Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology der Chinese Academy of Sciences und der University of Birmingham in Großbritannien haben durch die Untersuchung eines Fossils des vorderen linken Unterkiefers eines Titanosauriers das Geheimnis hinter der Zahnneubildung bei diesem Dinosaurier gelüftet. Dieses teilweise Fossil des linken Unterkiefers eines Titanosauriers wurde 2008 in Ruyang, Henan, entdeckt. | Referenzen [1]

Die Forscher vermuten, dass das „Großwerden“ der Titanosaurier unter anderem dazu diente, gegen natürliche Feinde kämpfen zu können .

Carcharodontosaurus war einer der furchterregenden natürlichen Feinde, denen sich die Titanosaurier-Dinosaurier stellen mussten. Am Fundort des Fossils entdeckten die Forscher außerdem eine große Zahl scharfer Zahnfossilien von Carcharodontosauriern. Carcharodontosaurus war eine Art fleischfressender Dinosaurier, der ebenso wild war wie der Tyrannosaurus . Er machte Jagd auf Titanosaurier und andere Tiere und stand damals an der Spitze der Nahrungskette. Unter solchen Umständen entschieden sich die Titanosaurier-Dinosaurier im Ruyang-Becken in der Provinz Henan dafür, ununterbrochen zu fressen, größer und stärker zu werden und in Gruppen zu leben, in der Überzeugung, dass „mehr Drachen mehr Stärke bedeuten“, damit sie die gefährliche Kreidezeit besser überleben könnten.

Bei diesem Exemplar handelt es sich um einen Carcharodontosaurierzahn, der im Ruyang-Becken in der Provinz Henan gefunden wurde. Die Kronenhöhe beträgt 7 cm und entspricht damit etwa der Größe des größten Oberkieferzahns von Carcharodontosaurus. Der Zahn hat an der Kante scharfe Zacken. | Referenz [2]

Moment, hier ist eine Frage: Wenn die Zähne so häufig ersetzt werden, wird es dann nicht ein paar Tage geben, an denen wir nicht richtig essen können?

Keine Sorge, die Titanosaurier haben eine Lösung. Um zu verhindern, dass sich der häufige Zahnwechsel auf die Nahrungsaufnahme auswirkt, entwickelten sie ein besonders raffiniertes Intervallmuster für den Zahnwechsel : In jeder zweiten Alveole wird ein Zahn ersetzt – dieses uralte Geheimnis des Zahnwechsels ist in fossilen Proben verborgen.

Als Forscher Milliarden Jahre später diese Zahnfossilien untersuchten, stellten sie fest, dass die ersten fünf Zahnfächer Ersatzzähne enthielten, also die Ersatzzähne der Dinosaurier. Dies zeigt, dass Titanosaurier die Fähigkeit hatten, ihre Zähne mehrmals auszutauschen, und dass es sich beim Zahnaustausch um ein typisches Intervallmuster handelte, sodass der Austausch neuer Zähne die Nahrungsaufnahme nicht beeinträchtigte .

3D-Darstellung des Präparats, die die Ersatzzähne in vier verschiedenen Wachstums- und Entwicklungsstadien zeigt. Beispielsweise befinden sich die kürzesten Zähne im Stadium 1 und die längsten Zähne im Stadium 4. Referenz [1]

Aus der 3D-Perspektive des Exemplars können wir erkennen, dass die Zähne schnell wachsen. Je nach Länge dieser Ersatzzähne befinden sie sich eindeutig in vier verschiedenen Wachstums- und Entwicklungsstadien. Von Stadium 1 bis Stadium 4 nimmt die Länge durchschnittlich um etwa 20 mm zu. Allerdings hat sich die Breite der Zähne nur geringfügig vergrößert, so dass man sagen kann , dass es sich um ein Dinosauriergebiss handelt, das „nur in die Höhe, aber nicht dicker wird“.

76 Tage sind nicht schnell, nur durchschnittlich

Titanosaurier können ihre Zähne alle 76 Tage erneuern, was viel schneller ist als beim Menschen, aber in ihrer Dinosaurierfamilie ist diese Geschwindigkeit nur durchschnittlich .

Früheren Studien zufolge dauerte es bei einem Camarasaurus nur 62 Tage, bis seine Zähne erneuert waren, während der spätere Zweig der Titanosaurier, die Rockhelminths, ihre Zähne alle 20 Tage erneuern konnten. Natürlich gibt es einige Dinosaurier, die langsamer sind als Titanosaurier, wie etwa den Brachiosaurus, der 83 Tage braucht, um seine Zähne zu ersetzen, und den Mamenchisaurus, der 98 Tage braucht.

Die Geschwindigkeit des Zahnwechsels bei Dinosauriern variierte zwischen den Evolutionszweigen , wobei die Abelisaurier der Theropoden, die Hadrosauridae der Ornithischia und die sich spät diversifizierenden Titanosaurier eine zunehmend schnellere Zahnwechselrate aufwiesen.

Daher kann die Zahnersatzrate bis zu einem gewissen Grad die evolutionäre Stellung und Verwandtschaft der Tiere widerspiegeln . Titanosaurier in unterschiedlichen evolutionären Positionen lebten in unterschiedlichen Zeiten, und auch die damalige Flora – also die Nahrungsquelle der Titanosaurier – war unterschiedlich, und dementsprechend veränderte sich auch ihre Zahnstruktur. Den Forschungsergebnissen zu weltweit entdeckten Zähnen von Titanosauriern zufolge ist die Zahnersatzrate umso langsamer, je primitiver der Titanosaurier ist.

Machen Sie einen CT-Scan eines 100 Millionen Jahre alten Zahns

Wie viele Tage brauchten die ausgestorbenen Riesendinosaurier vor über 100 Millionen Jahren, um ihre Zähne zu ersetzen? Woher wissen die modernen Menschen das? Tatsächlich handelt es sich um eine CT- Untersuchung (Computertomographie). Auf diese Weise wurde das zuvor gesehene 3D-Perspektivbild der Zähne erstellt.

Die Forscher führten einen CT-Scan des fossilen Teils des linken Unterkiefers dieses Titanosauriers durch und erhielten dreidimensionale (koronale, sagittale und transversale) Scan-Bilder jeder Schicht. Anschließend schätzten sie die Zahnbildungszeit und die Ersatzrate anhand der Länge der intakten Zähne.

Basierend auf dem Algorithmus, der aus den inkrementellen Liniendaten der Camarasaurus-Zahnscheiben abgeleitet wurde, können die Forscher die Zeit (Tage) berechnen, in der die Zähne dieses Exemplars gebildet wurden, d. h. y = -0,0078 x 2 + 2,6771 x + 109,44, wobei x die Länge des Zahns ist und das berechnete y der Zeitpunkt der Zahnbildung ist. Mit der Zahnbildungszeit lässt sich die Zahnersatzrate berechnen, also die Zeit, die benötigt wird, um einen Zahn in einem bestimmten Zahnfach zu ersetzen. Die Anzahl der Tage, die man durch Subtraktion der Alter zweier benachbarter Zähne in derselben Alveole erhält, ist die Zahnersatzrate dieser Alveole . Die durchschnittliche Erneuerungsrate der drei Alveolen beträgt 76 Tage.

Die Zahnersatzrate lässt sich berechnen, indem man das Alter des neuen Zahns vom Alter des alten Zahns abzieht. Beispielsweise das Alter von Zahn 1 (Tage) minus das Alter von Zahn 2 (Tage) in der Abbildung. Referenz [1]

Zähne sind der härteste Teil des Tierkörpers und können rauen Konservierungsbedingungen besser standhalten als Knochen. Sie sind eines der wichtigsten Materialien für die paläontologische Forschung. Die winzigen Zähne enthalten kleine Aufzeichnungen über den Zahnbesitzer: ob es sich um einen großen Dinosaurier handelte, welche Nahrung er zu sich nahm, wie er aß usw. Anhand der verschiedenen Merkmale der Zähne können Forscher die Lebensgewohnheiten und sogar die Lebensumgebung der Zahnbesitzer besser verstehen.

Anhand der Zähne in den diesmal untersuchten Dinosaurier-Unterkiefern lässt sich die phylogenetische Stellung des Zahnträgers in der Dinosaurierfamilie bestimmen . Durch die Analyse der Form, Größe, Anzahl der Ersatzzähne und anderer Merkmale der Zähne könnte es sich bei dem Besitzer der Zähne um einen frühen differenzierten Titanosaurier ohne Felshelm handeln.

Aus lokaler Sicht wurden in Ruyang in der Provinz Henan vier Titanosaurier-Dinosaurier aus der Aptium- bis Albian-Periode der Unterkreide entdeckt, nämlich der Ruyang-Gelbflussdrache (2007), der Riesendrache Ruyang (2009), der Shijiagou-Xianshan-Drache (2009) und der Ruyang-Yunmeng-Drache (2013). Zu welchem ​​Dinosaurier könnte dieses Unterkieferfossil gehören?

Derzeit sind sich die Forscher nicht sicher, zu welcher spezifischen Dinosaurierart der Zahnbesitzer gehört, aber der Zahnbesitzer ist wahrscheinlich am nächsten mit dem Xianshanosaurus verwandt.

Dies ist das Exemplar und das 3D-Farbperspektivenmodell, das in der Dinosaurierhalle des Henan Natural History Museum ausgestellt ist. ｜ Vom Autor bereitgestellt

Dies ist der erste Fund eines Schädels mit Zähnen aus der Dinosaurierfauna des Ruyang-Titanosauriers aus der frühen Kreidezeit . Die Analyse der Zähne kann uns Menschen helfen, das Geheimnis des Zahnersatzes bei Titanosauriern zu verstehen und auch unser Verständnis der Ruyang-Titanosaurierfauna bereichern. Anhand winziger Zähne können moderne Menschen Hinweise auf die Antike entdecken, doch im Vergleich zu Säugetieren ist das Wachstum der Zähne von Reptilien deutlich weniger erforscht. Diesmal haben Forscher ein kleines Stück des riesigen Puzzles zusammengesetzt, das sich mit dem Wachstum von Reptilienzähnen befasst.

[1] Chang H, You HL, Xu L, Ma W, Gao D, Jia S, Xia M, Zhang J, Li Y, Wang X, Liu D, Li J, Zhang J, Yang L, Wei X. 2021. Relativ niedrige Zahnersatzrate bei einem Sauropodendinosaurier aus dem Ruyang-Becken der frühen Kreidezeit in Zentralchina. PeerJ 9:e12361 http://doi.org/10.7717/peerj.12361

[2] Junchang Lü, Li Xu, Hanyong Pu, Songhai Jia, Yoichi Azuma, Huali Chang und Jiming Zhang, 2016. Paläogeografische Bedeutung von Carcharodontosauriden-Zähnen aus der späten Unterkreide von Ruyang, Provinz Henan, Zentralchina. Historische Biologie, 28(1-2), 8–13. http://dx.doi.org/10.1080/08912963.2014.947287

[3] Pu Hanyong, Lü Junchang, Xu Li, Zhang Jiming, Jia Songhai, 2014. „Giant Dragon Appears: A Record of the Giant Ruyang Dragon“, Henan People’s Publishing House, S. 136–137.

Autor: Chang Huali

Herausgeber: Towel, Malt Yang

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