How did teeth evolve? - Peter S. Ungar

Tłumaczenie: Maciek Dmytrow Korekta: Ola Królikowska

Możesz uważać zęby za zwyczajne, ale to prawdziwy cud.

You may take them for granted, but your teeth are a marvel.

They break up all your food over the course of your life,

Rozdrabniają wszystko, co zjadasz,

while being strong enough to withstand breakage themselves.

a przy tym są tak wytrzymałe, że nie ulegają zniszczeniu.

And they’re formed using only the raw materials

Zbudowane są wyłącznie z materiałów

from the food they grind down in the first place.

pochodzących z pożywienia, które wcześniej rozdrobniły.

What’s behind their impressive strength?

Co sprawia, że zęby są tak wytrzymałe?

Teeth rely on an ingenious structure that makes them both hard and tough.

Dzięki genialnej konstrukcji zęby są zarówno twarde, jak i wytrzymałe.

Hardness can be thought of as the ability to resist a crack from starting,

Twardość można uznać za odporność na pękanie,

while toughness is what stops the crack from spreading

a wytrzymałość powstrzymuje pęknięcia przed rozprzestrzenianiem.

Very few materials have both properties.

Niewiele materiałów ma obie właściwości.

For instance, glass is hard but not tough,

Przykładowo szkło jest twarde, ale mało wytrzymałe,

while leather is tough but not hard.

a skóra jest wytrzymała, ale nie twarda.

Teeth manage both by having two layers:

Zęby zawdzięczają swoje właściwości dwóm warstwom.

a hard external cap of enamel, made up almost entirely of a calcium phosphate,

Twardej warstwie zewnętrznej szkliwa zbudowanej głównie z fosforanu wapnia

and beneath it, a tougher layer of dentin,

i znajdującej się pod nią wytrzymałej zębinie,

partly formed from organic fibers that make it flexible.

częściowo zbudowanej z organicznych włókien, które zapewniają elastyczność.

This amazing structure is created by two types of cells:

Ten niezwykły układ powstaje dzięki dwóm rodzajom komórek:

ameloblasts that secrete enamel

ameloblastom, które wytwarzają szkliwo,

and odontoblasts that secrete dentin.

i odontoblastom, które wytwarzają zębinę.

As they form teeth, odontoblasts move inward,

Budując zęby, odontoblasty wędrują do wewnątrz,

while ameloblasts move out and slough off when they hit the surface.

a ameloblasty wędrują na zewnątrz i zanikają, kiedy dotrą do powierzchni.

For enamel, this process produces long, thin strands,

W przypadku szkliwa powstają długie, cienkie włókna,

each about 60 nanometers in diameter.

każde o średnicy około 60 nanometrów.

That’s one one-thousandth the width of a human hair.

To jedna tysięczna grubości ludzkiego włosa.

Those are bundled into rods, packed together,

Włókna łączą się w dziesiątki tysięcy pręcików,

tens of thousands per square millimeter,

ciasno upakowanych na każdym milimetrze kwadratowym,

to form the shield-like enamel layer.

i tworzą warstwę szkliwa podobną do tarczy.

Once this process is finished, your enamel can’t repair itself again

Kiedy ten proces się zakończy, szkliwo traci zdolność regeneracji,

because all the cells that make it are lost,

bo wszystkie komórki, które je wytwarzają, giną.

so we’re lucky that enamel can’t be easily destroyed.

Na szczęście trudno uszkodzić szkliwo.

Odontoblasts use a more complex process, but unlike ameloblasts, they stick around,

Działanie odontoblastów jest bardziej złożone,

ale w przeciwieństwie do ameloblastów wytwarzają zębinę przez całe życie.

continuing to secrete dentin throughout your life.

Despite the differences in teeth across the mammalian order,

Mimo różnic w uzębieniu ssaków

the underlying process of tooth growth is the same whether it’s for lions,

zęby powstają w ten sam sposób u lwów,

kangaroos,

u kangurów,

elephants,

or us.

słoni

i u nas.

What changes is how nature sculpts the shape of the tooth,

Natura nadaje zębom różne kształty,

altering the folding and growth patterns

zmieniając sposób ich fałdowania i wzrastania,

to suit the distinct diets of different species.

żeby dostosować je do diet różnych gatunków.

Cows have flat molar teeth with parallel ridges for grinding tough grasses.

Trzonowce krów są płaskie z równoległymi grzbietami do rozdrabniania trawy.

Cats have sharp crested molars, like blades, for shearing meat and sinew.

Trzonowce kotów przypominają ostrza do cięcia mięsa i ścięgien.

Pigs have blunt, thick ones, useful for crushing hard roots and seeds.

Tępe, grube zęby świń przydają się do miażdżenia twardych korzeni i nasion.

The myriad molars of modern mammals

Niezliczone rodzaje trzonowców współczesnych ssaków

can be traced back to a common form called “tribosphenic,"

wywodzą się z zębów trybosfenicznych,

which first appeared during the dinosaur age.

które pojawiły się już u dinozaurów.

In the 19th Century, paleontologist Edward Drinker Cope

W XIX wieku paleontolog Edward Drinker Cope

developed the basic model for how this form evolved.

stworzył model ewolucji uzębienia ssaków.

He hypothesized that it started with a cone-like tooth,

Postawił hipotezę, że początkowo zęby miały kształt stożka,

as we see in many fishes, amphibians, and reptiles.

jak u wielu ryb, płazów i gadów.

Small cusps were then added, so the tooth had three in a row,

Później wzdłuż każdego zęba wykształciły się trzy guzki,

aligned front to back, and connected by crests.

połączone grzbietami.

Over time, the cusps were pushed out of line to make triangular crowns.

Z czasem ułożenie guzków się zmieniło i powstała trójkątna korona.

Adjacent teeth formed a continuous zigzag of crests for slicing and dicing.

Sąsiednie zęby tworzyły zygzakowaty ciąg grzbietów do rozcinania i rozdrabniania.

A low shelf then formed at the back of each set of teeth,

Następnie na końcu każdej grupy zębów uformowała się obniżona powierzchnia,

which became a platform for crushing.

której zadaniem było miażdżenie pokarmu.

As Cope realized, the tribosphenic molar served as the jumping-off point

Zgodnie ze spostrzeżeniem Cope'a zęby trybosfeniczne dały początek

for the radiation of specialized forms to follow,

kolejnym wyspecjalizowanym postaciom trzonowców,

each shaped by evolutionary needs.

które ukształtowała ewolucja.

Straighten the crests and remove the shelf,

Wyprostuj grzbiety i usuń powierzchnię miażdżącą,

and you’ve got the conveniently bladed teeth of cats and dogs.

a otrzymasz zaostrzone zęby kotów i psów.

Remove the front cusp, raise the shelf, and you’ve got our human molars.

Usuń przedni guzek, podnieś powierzchnię miażdżącą, a uzyskasz ludzkie trzonowce.

A few additional tweaks get you a horse or cow tooth.

Kilka dodatkowych zmian i masz zęby konia albo krowy.

Some details in Cope’s intuitive hypothesis proved wrong.

Pewne szczegóły tej hipotezy okazały się błędne.

Jednak wśród zachowanych skamieniałości

But in the fossil record,

there are examples of teeth that look just as he predicted

odnaleziono zęby, które wyglądają dokładnie tak, jak przewidywał,

and we can trace the molars of all living mammals back to that primitive form.

co potwierdza, że trzonowce ssaków pochodzą od wspólnej prostej formy.

Today, the ability to consume diverse forms of food

Dzisiaj umiejętność spożywania różnego rodzaju pokarmów

enables mammals to survive in habitats

pozwala ssakom przetrwać w przeróżnych warunkach,

ranging from mountain peaks and ocean depths

od szczytów gór i morskich głębin

to rainforests and deserts.

po lasy deszczowe i pustynie.

So the success of our biological class is due in no small measure

Tak więc sukces naszego gatunku zawdzięczamy w dużej mierze

to the remarkable strength and adaptability

niezwykłej wytrzymałości i zdolności adaptacji

of the humble mammalian molar.

niepozornych trzonowców.