Dyretænder afslører, hvordan arterne lever og dør
Ny teknik bruger dyretænder til at afdække, hvordan omgivelserne har ændret sig i løbet af dyrenes liv. Den nye teknik kan desuden hjælpe med bevarelsen af dyrelivet.

Forestil dig en giraf, der møjsommeligt gumler på solsvedne blade i Nairobi Nationalpark i Kenya.

Sommeren har været tør, ligesom den forrige sommer og sommeren før den.

Det eneste, der er tilbage, er tørre, seje plantevækster, der gradvist slider og former giraffens tænder.

Studie af arterne over hele Kenya

Forskerne undersøgte tænder fra 63 store planteædende pattedyr fra nationalparker spredt ud over hele Kenya:

Proboscidea: Elefanter, Elephantidae, eneste nulevende familie inden for pattedyrordenen Proboscidea.

Primarter: Blå abe (Cercopithecus mitis) og Brazzamarekat (Cercopithecus neglectus).

Perissodactyla: Uparretåede hovdyr (det vil sige, at foden har tre tæer, red.) som giraffer, vortesvin, anteloper og flodheste.

Langt om længe falder regnen, men slitagen vil resten livet kunne spores på giraffens tandsæt.

Nu kan et nyt klassifikationssystem - publiceret i tidsskriftet PNAS - bruges til at måle måden, perioder med ekstreme klimaforhold korrelerer med en lang række tandmæssige træk.

»Med det nye klassifikationssystem kan vi for første gang vise, hvordan tændernes egenskaber relaterer til klimatiske og miljømæssige yderligheder,« forklarer hovedforfatter, Indrė Žliobaitė, der forsker i prædiktiv modellering af biologiske systemer, tilpasning og evolution ved Universitetet i Helsinki og Aalto, Finland.

Indrė Žliobaitė og hendes kollegaer påviste, hvordan dyrenes tænder bliver formet af den føde, som de æder i løbet af perioder med miljømæssig stress, som eksempelvis tørke.

»Miljøet dikterer plantevæksten, og planteædende dyr er de primære forbrugere af vegetationen. For at kunne udnytte dét, som gror, er tænderne nødt til at have specifikke egenskaber,« fortæller Indrė Žliobaitė.

LÆS OGSÅ: Hvad?! Giraffen er ikke én, men fire forskellige arter

Undersøgte tænder fra giraffer, flodheste og aber

Indrė Žliobaitė og hendes kollegaer indsamlede data omhandlende en række planteædende dyr i 13 nationalparker over hele Kenya, heriblandt giraffer, aber, flodheste og mange andre (se faktaboks, red.)

De identificerede de vigtigste træk ved hver dyrearts tandsæt.

Derefter blev hver dyreart tildelt et pointtal efter det nyudviklede klassifikationssystem, som de kalder Functional Crown Types-system (FCT).

FCT-systemet sammenfatter dyretændernes slidstyrke, bidestyrke og skærekraft, hvilket forskerne kan relatere til klimaparametre over hele Kenya som eksempelvis temperaturforhold, nedbørsmængde, mængde samt type af vegetationen.

dyretænder arter evolution klima tørke føde ernæring overlevelse død Afrika næsehorn flodhest antilope abe fossil

Mikael Fortelius undersøger tygge-udstyret på en giraf, der lever i et reservat i Karen, Kenya. (Foto: Indrė Žliobaitė)

»Vi kan bruge et gennemsnit for en hvilken som helst lokation i Kenya for at få et tilnærmelsesvis estimat af, hvor meget det regner lige dér,« forklarer medforfatter Mikael Fortelius, der er professor i evolutionær palæontologi ved Instituttet for geovidenskab og geografi ved Universitetet i Helsinki, Finland. 

»Jo mere tørt det er, desto mere afhængig er man af vegetation, der ikke er særlig blød eller rar at tygge. Det er også mere støvet. Der er adskillige faktorer, men grundlæggende kan vi sige, at jo mindre det regner, desto mere slidte er tænderne,« fortsætter han.

Forskerne opdagede, at tændernes egenskaber relaterede stærkest til de mere ekstreme klimaparametre som minimum og maximum nedbørsmængde og temperaturer samt yderlighederne for mængde og type af tilgængelig vegetation.

LÆS OGSÅ: Derfor er der elefanter og giraffer i Afrika

Tænderne tilpasset overlevelsesføden

De nye reultater bekræfter forskernes teori om, at dyrenes tænder ikke formes af den føde, de normalt æder, men i stedet af den knap så ønskværdige føde, som de er tvunget til at ernære sig ved for at overleve de strenge tider.

»Jeg og mange andre har længe gået ud fra, at de dentale træk ikke formes af de gennemsnitlige klimatiske forhold. Der findes en hel diskussion om emnet, der relaterer til noget, som kaldes ‘Liem’s paradox’,« forklarer Mikael Fortelius.

dyretænder arter evolution klima tørke føde ernæring overlevelse død Afrika næsehorn flodhest antilope abe fossil

Hovedforfatter Indrė Žliobaitė undersøger fossileregistreringer af pattedyr i nærheden af Sibiloi Nationalpark i det nordlige Kenya. Fra venstre mod højre: Martin Kiriinya (Catholic University of Eastern Africa), Yoland Savriama (Helsinki Universitet), Indre Zliobate (Helsinki Universitet), Bob Raynolds (Denver Museum of Nature and Science), og Janina Rannikko (Helsinki Universitet)

Liem var en videnskabsmand, der studerede fisk i Afrikas søer i 1970’erne. Han er berømt for sin observation af, at det, fiskene bedst kunne lide at spise, ikke stemte overens med deres kæbers og tænders egenskaber.

»Vi kalder det ‘Liem’s paradox’: Dyrenes tænder er ikke tilpasset deres yndlingsmad. Det indikerer, at dyrenes tænder typisk er tilpasset noget, som de egentlig ikke har lyst til at spise, men som de er nødt til at spise for at overleve under visse klimatiske omstændigheder; altså den såkaldte reserve-føde;« forklarer Mikael Fortelius og tilføjer:

»Så vidt vi ved, er det første gang, at vi kvantitativt kan påvise, at dyrenes tænder er tilpasset perioder med klimatisk stress.«

»Så det er ikke en revolutionerende teori, men den har været meget svært at demonstrere,« fortæller Mikael Fortelius, som fortsætter:

»På en måde vidste jeg godt det hele allerede, men det er jo ikke videnskab. Det er først videnskab, når vi kan påvise det, og det kan vi gennem en kombination af tand-klassifikationssystemet og data, klimadata samt modellering.«

LÆS OGSÅ: Mennesket udryddede alle de store dyr på Jorden

dyretænder arter evolution klima tørke føde ernæring overlevelse død Afrika næsehorn flodhest antilope abe fossil

Anubisbavian (Papio anubis) eller den grå bavian er en art af savannebavianer. Den er almindelig i det vestlige og nordøstlige Afrika. (Foto: Wikipedia/guiguibu91 – Babouin)

Kollega: Spændende ny teknik 

Tand-klassifikationssystemet kan også bruges på fossile tænder og med at hjælpe arkæologerne til at forstå, hvordan dyrene levede og døde før i tiden.

Antropolog og afrikansk arkæolog Tyler Faith fra University of Queensland, Australien, er begejstret ved tanken.

Functioning Crown Types (FCT)

Det nye klassifikationssystem kaldes Functioning Crown Types (FCT).

Det kan bruges til pattedyr i alle størrelser, alle kæbertyper og alle arter.

Klassifikationssystemet sammenfatter egenskaber på syv hovedområder:

  1. Hypodonti: Kindtændernes højde
  2. Tændernes længde
  3. Tilstedeværelse (og form) af takninger: Bidestrukturer, der enten er skarpe (akutte) eller sløve (stumep).
  4. Fravær af takninger: Som ovenfor.
  5. Strukturel styrkelse af takninger: Styrkelse af de strukturelle takninger på overfladen af tænderne
  6. Occlusal (biddets) overflade: Om tænderne er flade eller ej
  7. Cementum: Om dette særlige stof, der dækker tandroden, også dækker kronen

»Jeg er dybt interesseret i at forstå, hvordan Jordens miljø har ændret sig gennem tiden, og det mest spændende ved dette arbejde er dets implikationer for fossilerne,« skriver Tyler Faith i en email til ScienceNordic.

»Forholdet mellem tilpasning og miljø er muligvis anderledes i forskellige dele af verden, til dels fordi det involverer forskellige dyrearter. Det er måske for tidligt at begynde at bruge teknikken lige med det samme, men forskningen sætter scenen for, hvad der vil forhåbentligt vil blive et nyttigt redskab,« skriver Tyler Faith.

Mikael Fortelius er enig og beskriver studiet som det første skridt mod målet. Han fortæller:

»Meningen med at gøre det er, at vi gerne vil opnå en bedre forståelse af, hvordan fortiden var - vi vil gerne afsløre, hvorfor tænderne fik den form, som de gjorde, og hvordan det var dengang, da de første mennesker udviklede sig i Afrika. Det er for mig det næste skridt, og dette studie er en validering af denne metode.«

LÆS OGSÅ: Derfor blev zebraen aldrig tæmmet

Forudsige arternes respons til klimaet

Den nye metode kan også bruges til at se frem i tiden, forklarer Tyler Faith.

Til spørgsmålet om den nye teknik kan hjælpe med bevarelsen af dyrelivet, er Tyler Faiths svar et rungende ‘ja’.

»Hvis deres konklusioner er korrekte, og for mig forekommer de fornuftige, vil vi måske være i stand til at forudsige arternes potentielle respons på klimaforandringerne i den nærmeste fremtid,« skriver Tyler Faith.

»For eksempel varsler visse forskere, at Østafrika kommer til at opleve flere tørkeperioder i de kommende år. De arter, der ikke har de tandmæssige egenskaber, som gør dem i stand til at håndtere ekstreme tørkeperioder, kommer sandsynligvis i fare, og det betyder, at de kræver en større indsats fra vores side,« slutter Tyler Faith.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Stephanie Lammers-Clark