Американский ученый создал компьютерную модель и напечатал на 3D-принтере копии зубов смилодонов, установив, что в течение жизни эти животные могли обладать двойными клыками — молочными и постоянными. Инженерные тесты позволили понять, для чего таким хищникам могла потребоваться такая структура зубов.
Смоляные ямы Ла-Бреа — это месторождения битума, расположенные в Лос-Анджелесе. На протяжении многих веков сюда попадали и погибали животные, что делает это место важным объектом для палеонтологических исследований. За более чем столетие раскопок здесь было извлечено около двух тысяч черепов саблезубых кошек. У некоторых из них ученые обнаружили необычную аномалию: в области, предназначенной для клыка, присутствовало два зуба — коренной и молочный.
В качестве наиболее известных представителей саблезубых кошек можно назвать Smilodon fatalis, которые населяли Северную и Южную Америки в период с 1,6 миллиона до 10 тысяч лет назад.
Джек Цзенг, палеонтолог из Калифорнийского университета, проанализировал эти черепа и полагает, что это не единичные случаи. Его работа подтверждает гипотезу, выдвинутую ранее другими учеными, о том, что временные зубы помогали хищникам удерживать постоянные зубы на месте. Исследования показали представлены в журнале The Anatomical Record.
Джек Ценг применил компьютерное моделирование и провел эксперименты с пластиковыми моделями, чтобы оценить прочность зубов саблезубых кошек Smilodon fatalis при боковом изгибе. Для этого ученый использовал теорию изгиба балок – тип инженерного анализа, который учитывает деформацию сдвигов и вращательные изгибы. Этот подход широко используется для описания поведения строительных балок, сэндвич-панелей, мостов и других инженерных конструкций.
Анализ показал, что прочность клыка саблезубого тигра на изгиб, то есть способность зуба сопротивляться разрушению при деформации, практически не меняется при увеличении его длины. Однако жесткость клыка – его способность противостоять прогибу под воздействием силы – снижается с ростом длины. Это означает, что, несмотря на незначительное снижение прочности при удлинении, склонность к деформации под нагрузкой возрастает. Ученые также провели испытания на изгиб и жесткость, воспроизводящих реальные условия, с использованием 3D-печатных копий зубов саблезубых кошек на специальном оборудовании, предназначенном для определения прочности на растяжение. Полученные данные совпали с результатами компьютерного моделирования.
По мнению палеонтолога, молочные клыки у котят не отпадают в течение 30 месяцев, пока их не заменяют постоянные зубы. Молочный клык, по всей видимости, поддерживал коренной зуб. Предполагается, что это необходимо, чтобы не потерять основной клык до тех пор, пока животное не овладеет навыками охоты.
По мнению исследователя, аналогичная система могла присутствовать и у других видов саблезубых животных. Хотя на данный момент в палеонтологической летописи не найдено других окаменелостей, демонстрирующих наличие двойных клыков у подобных видов.