"Морские единороги" нарвалы − известные всем обитатели моря и персонажи легенд. У этих животных всего два зуба. Из них левый развивается у самцов в закрученный левой спиралью бивень длиной до 2-3 метров и массой до 10 килограммов, а правый обычно даже не прорезается. Правый бивень у самцов и оба бивня у самок скрыты в дёснах и развиваются редко, примерно в одном случае из 500. Отломленные бивни не отрастают, однако зубной канал такого бивня закрывается костной пломбой. Бивни нарвалов характеризуются высокой прочностью и гибкостью: их концы могут изгибаться, по крайней мере, на 31 сантиметр в любом направлении, не ломаясь.
В то время как учёным хорошо известно, как выглядит бивень, вопрос о его функциях остаётся открытым. Авторы нового исследования попытались объяснить то, как именно нарвалы используют свой бивень.
"Люди говорят, что бивень − это ледоруб с акустическим датчиком", — рассказывают авторы исследования, внимательно изучившие орган и высказавшие ряд предположений по поводу его использования.
В 2005 году исследовательская группа под руководством Мартина Нвиия (Martin Nweeia) из Гарвардской школы зубоврачебной медицины выдвинула предположение, что бивень нарвала является чувствительным органом. При помощи электронного микроскопа исследователи обнаружили, что бивень пронизан миллионами крохотных трубок, содержащих нервные окончания.
В новом исследовании Нвиия и его коллеги попытались лучше понять сенсорные функции бивня и предложить научные обоснования. Для этой работы нарвалы были отловлены сетью и затем обклеены датчиками.
Отметим, что необычных животных редко можно наблюдать в естественной среде. Нарвалы практически неуловимы, и большая часть информации о них поступает к учёным именно с маячков спутникового слежения и в ходе коротких исследований. В этот раз пойманного нарвала изучали в течение 30 минут, после чего освободили от датчиков и отпустили на волю.
Необычный бивень наполнен нервными каналами (фото Paul Nicklen).
Бивень животного чувствителен к разнице температур и химических соединений во внешней среде. Как оказалось, у животных нет на бивне традиционной зубной эмали – верхнего слоя, обеспечивающего барьер между органом и окружающей средой у большинства млекопитающих. Внешний слой цемента бивня является пористым, а внутренний слой дентина имеет микроскопические канальцы. В середине бивня находится пульпа, где собрано множество нервных окончаний, связанных с мозгом нарвала.
"Новые данные указывают на то, что канальцы дентина, сообщающиеся с открытыми каналами, получают через пористую структуру информацию об окружающей среде", – рассказывают исследователи.
Что удивительно, такой пористый внешний слой у других млекопитающих, как правило, можно найти лишь ниже линии дёсен, и обычно его появление обусловлено повреждениями или заболеваниями.
Учёные предположили, что необычный зуб помогает животному чувствовать изменения в окружающей среде, а также способствует успеху в поиске пищи и обнаружении готовых к спариванию самок.
Учёные устанавливают датчики на нарвала (фото Gretchen Freund).
Учёные обнаружили связь между различным содержанием соли в воде и соответствующими изменениями частоты сердечных сокращений нарвала. В ходе эксперимента пресная и солёная вода по очереди контактировали лишь с внешней поверхностью бивня.
"Бивень нарвала, без сомнения, самый увлекательный зуб для изучения, – говорит Нвиия в пресс-релизе.
Дальнейшие исследования нарвала будут концентрироваться на его поведении. Возможно, это поможет открыть новые сенсорные возможности бивня животного.
Подробности исследования были опубликованы в издании The Anatomical Record.
