Hampaat ovat mainio apuväline evoluution ja kehitysbiologian tutkijoille: kerran puhjettuaan ne muuttuvat vain kulumalla. Hampaista voi myös lukea ruokavalion varsin tarkkaan.

Bioteknologian instituutissa toimiva ryhmä mallinsi 3D-kuviksi muun muassa meikäläisten ruskeakarhujen, amerikkalaisten ja aasialaisten mustakarhujen, malaijikarhujen, jääkarhujen ja isopandojen hammaskalustoja ja vertasi niitä luolakarhuista tekemiinsä vastaaviin malleihin.

Kas­vin­syö­jäl­lä on mut­ki­kas ham­mas­ka­lus­to

Tutkija Jacqueline Moustakas-Verho kumppaneineen vertasi eri karhulajien välillä poskihampaan pintojen ”monimutkaisuutta”, joka paljastaa ruokavalion: mitä mutkikkaammat hampaat, sitä enemmän ruokavaliossa on kasviksia.

Lopputulos oli häkellyttävä: Luolakarhun poskihampaat olivat karhukunnan monimutkaisimmat, joten tutkijat epäilevät sen erikoistuneen lähes tyystin kasvisravintoon. Ehkä ilmastonmuutos ajoi tiukkaa kasviruokavaliota noudattavat luolakarhut ahdinkoon kun moninaisempia ravinnonlähteitä käyttävät sukulaiset selvisivät.

Kenties vielä suurempi yllätys oli poskihampaiden suuri erilaisuus luolakarhuyksilöiden välillä. Vaihtelu hampaissa kertoo ympäristön stressaavuudesta, yksilö ei kenties ole kasvuiässä löytänyt riittävästi tai sopivaa ravintoa jolloin sen hampaisto ei ole päässyt kehittymään oikein.

Miksi ympäristö muuttui stressaavaksi satoja tuhansia vuosia Euraasiaa asuttaneelle luolakarhulle, muttei samoilla alueilla selvinneelle ruskeakarhulle – tuolle Suomenkin metsissä edelleen elävälle mesikämmenelle? Sitä tutkijaryhmä edelleen selvittää.

3D-skan­ne­ri museo­ko­koel­mis­sa

Tutkimuksessa yhdistettiin paleontologisia ja eläintieteellisiä aineistoja. Osa näytteistä saatiin Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen kokoelmista. Keskeisessä roolissa oli Helsingin yliopiston professori Alexander von Nordmannin 1800-luvun alkupuolella keräämä luolakarhun kallo- ja luukokoelma, jota säilytetään kokonaisena Kumpulan kartanossa.

Eläintieteen yksikön kokoelmista saatiin käyttöön modernien karhujen kalloja.

Jat­koa seu­raa

Jacqueline Moustakas-Verho esitteli alustavia tuloksiaan kesällä kansainvälisessä vertailevan morfologian seminaarissa (International Congress of Vertebrate Morphology) Yhdysvalloissa. Artikkeli aiheesta on luvassa mahdollisesti jo ensi syksynä.

Tutkimuksen toteutti Helsingin yliopiston Bioteknologian instituutissa toimiva, professori Jukka Jernvallin johtama evolutiivisen kehitysbiologian tutkimusryhmä Helsinki EvoDevo. Tutkimuksen on mahdollistanut suomalainen Plandent, joka on Suomen johtava hammastarvikeyritys.