Американские ученые сопоставили микроструктуру эмали у приматов с разными пищевыми привычками. Разница между фруктоядными и орехоядными приматами достигает шестикратной величины по углу разориентации кристаллов.
Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон установили связь между рационом приматов и микроструктурой зубной эмали. Оказалось, что чем грубее пища, тем сильнее разупорядочены нанокристаллы внутри эмали. Теперь исследователям стало понятно, как зубы человека приобрели нынешние свойства за два миллиона лет.
Эмаль почти полностью состоит из минерала гидроксиапатита — кальций-фосфатного вещества, которое делает ее самой твердой тканью в организме.
Кристаллы в эмали можно представить как кирпичи в стене. Если все они уложены строго в одном направлении, трещине легче пройти через материал по прямой линии. Но если соседние кристаллы слегка повернуты друг относительно друга, путь трещины становится извилистым.
Именно такую закономерность обнаружили ученые. У приматов, которые питаются мягкими фруктами, кристаллы ориентированы почти одинаково: угол между соседями составляет около 1°. У видов, которые регулярно раскалывают орехи и разгрызают твердые семена, этот показатель достигает 7°. На первый взгляд разница невелика, но на износостойкость эмали она все же влияет.
Когда в такой структуре появляется трещина, она не может распространяться по прямой. Ей приходится постоянно менять направление, огибая по-разному ориентированные кристаллы. На это расходуется энергия, поэтому разрушение замедляется.
Источник: hi-tech.mail.ru