Мандибула у членистоногих и позвоночных¶

Мандибула (от лат. mandibula — «челюсть») — парная ротовая конечность или челюстная кость, служащая для захвата, измельчения и удержания пищи. Термин применяется в двух основных значениях: в зоологии беспозвоночных — как верхняя пара челюстей у членистоногих (ракообразных, многоножек, насекомых), в анатомии позвоночных — как нижняя челюсть (mandibula) у человека и других млекопитающих. Общее для обоих значений — функция первичной механической обработки пищи и участия в ротовом аппарате.

¶Мандибулы членистоногих

У членистоногих мандибулы — это видоизменённые конечности, расположенные позади верхней губы и впереди максилл (нижних челюстей). Они относятся к ротовым органам и вместе с максиллами и нижней губой образуют ротовой аппарат.

¶Строение

Мандибула членистоногого обычно состоит из нескольких члеников и несёт жевательную (внутреннюю) и режущую (наружную) лопасти. У насекомых мандибулы — непарные по происхождению структуры, но парные в целом (левая и правая). Их основание сочленяется с головной капсулой, а вершина часто несёт зубцы. Мускулатура, приводящая мандибулы в движение, — одна из самых мощных в теле насекомого.

¶Типы ротовых аппаратов

Строение мандибул тесно связано с типом питания:

У кровососущих насекомых мандибулы утрачивают жевательную функцию и преобразуются в тонкие стилеты, прокалывающие покровы. У бабочек мандибулы практически исчезают, а функцию всасывания выполняет хоботок, образованный максиллами.

¶Функции

Основные функции мандибул членистоногих:

• захват и удержание пищи;
• измельчение твёрдых частиц;
• перетирание растительных тканей;
• у некоторых видов — строительство, перенос материалов, защита;
• у общественных насекомых — обработка воска, древесины, участие в уходе за потомством.

У жуков-короедов и термитов мандибулы приспособлены к прогрызанию ходов в древесине. У муравьёв они служат и оружием, и инструментом. У личинок многих насекомых мощные мандибулы обеспечивают быстрое питание и рост.

¶Развитие

Мандибулы закладываются в эмбриогенезе из сегментов головы и принадлежат к числу наиболее консервативных элементов ротового аппарата. Их гомология с конечностями туловища подтверждается данными сравнительной морфологии и генетики развития. В ходе метаморфоза у насекомых с полным превращением мандибулы личинки и имаго могут различаться по форме и функции.

¶Мандибула позвоночных

У позвоночных мандибула — это нижняя челюсть, подвижная кость черепа, противопоставленная верхней челюсти. У человека mandibula — единственная подвижная кость черепа, соединяющаяся с височной костью через височно-нижнечелюстной сустав.

¶Анатомия человека

Нижняя челюсть человека состоит из тела и двух ветвей. На теле расположены альвеолярная часть с зубными ячейками, подбородочный выступ и подъязычная борозда. Ветви несут венечный и мыщелковый отростки. Через нижнечелюстной канал проходят нижнечелюстной нерв и сосуды.

Мандибула участвует в:

• жевании и измельчении пищи;
• артикуляции речи;
• мимике и формировании овала лица;
• защите органов полости рта.

¶Эволюция

У низших позвоночных (рыб, амфибий, рептилий) нижняя челюсть образована несколькими костями, часть которых у млекопитающих переместилась в среднее ухо, превратившись в слуховые косточки — молоточек и наковальню. Это один из классических примеров эволюционной трансформации в сравнительной анатомии. У млекопитающих мандибула представлена единственной костью (dentale), что отличает их от рептилий и птиц.

¶Терминологические различия

Следует различать употребление термина:

• в энтомологии и карцинологии — «мандибулы» как верхние челюсти членистоногих;
• в остеологии и медицине — «мандибула» как нижняя челюсть позвоночных;
• в анатомии человека — преимущественно нижняя челюсть.

В русскоязычной литературе для членистоногих чаще используют термин «жвалы» или «верхние челюсти», а «мандибула» — как латинский синоним. Для позвоночных закрепилось прямое заимствование «мандибула» наряду с русским «нижняя челюсть».

¶Значение в науке и практике

Изучение мандибул важно в нескольких областях:

• систематика насекомых — форма жвал служит диагностическим признаком таксонов;
• палеонтология — по сохранившимся челюстям реконструируют питание и образ жизни ископаемых форм;
• судебная медицина — нижняя челюсть используется для идентификации личности;
• стоматология и челюстно-лицевая хирургия — лечение переломов, аномалий прикуса, протезирование;
• палеоантропология — строение мандибулы помогает оценивать эволюцию человека.

Мандибулы — пример конвергентного решения одной биологической задачи (механической обработки пищи) в разных группах животных, реализованного на разной морфологической основе.

Источники: учебники по зоологии беспозвоночных и энтомологии; руководства по анатомии человека; работы по сравнительной анатомии позвоночных; энциклопедические биологические словари.