تدخل ممرًا بضوء خافت ، حيث تقابل أرواحًا معوزة يعذبها الألم والمعاناة. لكن لن يكون هناك سلام لهم هنا ، لأنه خلف كل باب ينتظرهم المزيد من العذاب والخوف ، ويملأ كل خلايا الجسد ويملأ كل الأفكار. أتيت إلى أحد الأبواب ، حيث يمكنك أن تسمع من خلفه صوت طنين وأزيز جهنمي يشق طريقك إلى العظام. بجمع آخر شجاعتك في قبضة يدك ، تمد يدك الباردة من الرعب إلى مقبض الباب ، عندما يلمس شخص فجأة كتفك من الخلف ، وتستدير مرتجفًا بدهشة. "سيكون الطبيب حرا في غضون بضع دقائق. اجلس الآن ، وسنتصل بك ، "يخبرك صوت الممرضة اللطيف. على ما يبدو ، هكذا يتخيل بعض الناس الذهاب إلى طبيب الأسنان ، الذي لديه موقف سلبي للغاية تجاه هؤلاء "الساديين" الذين يرتدون المعاطف البيضاء. لكن اليوم لن نتحدث عن رهاب الأسنان ، سنتحدث عن التماسيح. نعم نعم يتعلق الأمر بهم أو بالأحرى بأسنانهم التي لا تحتاج إلى علاج أسنان.
أجرى علماء من جامعة ميسوري (الولايات المتحدة الأمريكية) دراسة لأسنان التماسيح ، والتي أظهرت السمات المسلية لمينا هؤلاء الصيادين الذين لا تشوبهم شائبة ، بالاعتماد على فكيهم فقط. ماذا اكتشف العلماء ، كيف تختلف أسنان التماسيح الحديثة عن أقاربها في عصور ما قبل التاريخ ، وما فائدة هذه الدراسة؟ نتعلم عن هذا من تقرير مجموعة البحث.
أساس البحث
بالنسبة لمعظم الفقاريات ، تعتبر الأسنان سمة أساسية لتلقي الطعام وتناوله (لا يحتسب النمل). تعتمد بعض الحيوانات المفترسة على السرعة أثناء الصيد (الفهود) ، والبعض الآخر على الجماعية (الأسود) ، وبالنسبة للبعض ، تلعب قوة عضتهم دورًا كبيرًا. وهذا ينطبق أيضًا على التماسيح ، التي تتسلل إلى ضحاياها في الماء وتلتقطها بفكها القوي. لمنع الضحية من الهروب ، يجب أن تكون القبضة قوية ، وهذا ينتج عنه أحمال ثقيلة على بنية العظام. لتحييد التأثير السلبي لدغاتها القوية ، تمتلك التماسيح حنكًا عظميًا ثانويًا مرتبطًا بشكل ثابت بالجمجمة.
عرض مرئي لانغلاق وفتح فك التمساح.
تتمثل إحدى السمات الرئيسية لأسنان التمساح في استبدالها المستمر بأسنان جديدة عندما تتآكل الأسنان القديمة. الحقيقة هي أن أسنان التماسيح تشبه دمية التعشيش ، والتي تتطور داخلها أسنان جديدة. كل عامين تقريبًا ، يتم استبدال كل أسنان في الفك بأسنان جديدة.
انتبه إلى مدى إحكام غلق "مصيدة الأسنان".
تنقسم أسنان التمساح إلى عدة فئات وفقًا لشكلها والوظائف المقابلة. يوجد في بداية الفك 4 أنياب كبيرة ضرورية للقبض الفعال على الفريسة. في الوسط توجد أسنان أكثر سمكًا تزداد على طول الفك. هذا الجزء ضروري لقطع الفريسة. في القاعدة ، تتمدد الأسنان وتصبح أكثر تسطحًا ، مما يسمح للتماسيح بفتح أصداف الرخويات وقذائف السلاحف مثل البذور.
ما مدى قوة فك التمساح؟ وبطبيعة الحال ، هذا يعتمد على حجمها ونوعها. على سبيل المثال ، في عام 2003 ، اكتشفوا أن تمساح ميسيسيبي يزن 272 كيلوغرامًا يلدغ بقوة ～ 9500 N (N - Newton ، 1 N = 1 kg m / s2). لكن التمساح الممشط الذي يبلغ وزنه 1308 كيلوغرام أظهر قوة عارمة 34500 N.
لا تعتمد قوة اللدغة على الأسنان بقدر ما تعتمد على عضلات الفك. في التماسيح ، تكون هذه العضلات كثيفة للغاية ويوجد الكثير منها. ومع ذلك ، هناك فرق كبير بين العضلات المتطورة للغاية المسؤولة عن إغلاق الفم (مما يعطي قوة العضة هذه) والعضلات الضعيفة المسؤولة عن فتح الفم. وهذا ما يفسر لماذا يمكن تثبيت فم التمساح المغلق في مكانه بشريط بسيط.
تعال ، أرني من دعاك يا صغير.
لكن التماسيح تحتاج إلى فك ليس فقط من أجل القتل الوحشي للطعام ، ولكن أيضًا لرعاية نسلها. غالبًا ما تحمل إناث التماسيح أشبالها بدقة في الفكين (من الصعب أن تجد مكانًا أكثر أمانًا لها ، لأن من يجرؤ على التسلق هناك). تم تجهيز فم التماسيح بمستقبلات حساسة للغاية ، وبفضلها يمكنها تنظيم قوة عضها ، مما يسمح لها بحمل الفريسة بشكل أفضل أو حمل الأطفال بعناية.
للأسف ، لا تنمو أسنان الإنسان مرة أخرى بعد سقوط الأسنان القديمة ، ولكن هناك شيء مشترك مع التماسيح - المينا.
الصورة # 1: الأسنان الذيلية لتمساح المسيسيبي (Alligator mississippiensis).
المينا هو الغلاف الخارجي لتاج السن. هذا هو الجزء الأكثر ديمومة في جسم الإنسان ، مثل العديد من الفقاريات الأخرى. ومع ذلك ، كما نعلم ، لا تتغير أسناننا بأسنان جديدة ، لذلك يجب أن يكون مينا الأسنان أكثر سمكًا. لكن في التماسيح ، يتم استبدال الأسنان البالية بأسنان جديدة ، لذلك ليست هناك حاجة للمينا السميكة. يبدو منطقيًا تمامًا ، لكن هل هو كذلك حقًا؟
يقول العلماء إن فهم التغييرات في المينا داخل أصنف واحد سيسمح لنا بتذكر كيفية تغير بنية المينا اعتمادًا على الميكانيكا الحيوية والنظام الغذائي للحيوان.
التماسيح وهي التمساح mississippiensisمناسبة تمامًا لهذه الدراسة لعدد من الأسباب. أولاً ، تتغير أسنانهم وقوة العض وبنية المينا مع تقدم عمر الفرد وحجمه ، وهو ما يرجع أيضًا إلى تغيير في النظام الغذائي. ثانياً ، أسنان التمساح لها أشكال مختلفة حسب موقعها في الفك.
الصورة # 2: تظهر أ و ب الفرق في الأسنان بين الأفراد الكبار والصغار ، ج إي تظهر أسنان أسلاف التماسيح الحديثة.
أسنان المنقار رقيقة وتستخدم لالتقاط الفريسة ، في حين أن الأسنان الذيلية غير حادة وتستخدم للتكسير بقوة عضة أعلى. بمعنى آخر ، يعتمد الحمل على السن على موضعه في الفك وعلى حجم صاحب هذا الفك.
تعرض هذه الدراسة نتائج التحليل والقياسات لسمك المينا المطلق (AET) وسماكة المينا الموحدة (النسبية) ذات الحجم (RET) لأسنان التمساح.
AET هو تقدير لمتوسط المسافة من تقاطع المينا والعاج إلى السطح الخارجي للمينا وهو قياس خطي. و RET هي قيمة بلا أبعاد تسمح لك بمقارنة السماكة النسبية للمينا على مستويات مختلفة.
قام العلماء بتقييم AET و RET للمنظار (عند "الأنف" للفك) ، والأسنان المتوسطة (في منتصف الصف) والذيلية (عند قاعدة الفك) في سبعة أفراد من الأنواع التمساح mississippiensis.
من المهم أيضًا ملاحظة أن بنية المينا قد تعتمد على النظام الغذائي للفرد والنوع ككل. تتبع التماسيح نظامًا غذائيًا مكثفًا للغاية (كل ما يصطادونه سيكون العشاء) ، لكنه يختلف عن نظام أقربائهم الذين ماتوا منذ فترة طويلة. لاختبار هذا من حيث المينا ، قام العلماء بتحليل أحافير AET و RET. البروتوسوكيداي (UCMP 97638) ، ايهاركوتوسوكس (MTM VER 2018.837) و ألوجناثوسوكس (YPM-PU 16989). البروتوسوكيداي يمثل العصر الجوراسي ، ايهاركوتوسوكس - العصر الطباشيري ، و ألوجناثوسوكس من العصر الأيوسيني.
قبل البدء في القياسات الفعلية ، طرح الباحثون العديد من الفرضيات النظرية واقترحوها:
- الفرضية 1 أ - نظرًا لأن AET مقياس خطي ويجب أن يعتمد على الحجم ، فمن المفترض أن التباين في AET سيتم تفسيره بشكل أفضل من خلال حجم الجمجمة ؛
- الفرضية 1 ب - نظرًا لأن RET موحدة بالنسبة للحجم ، فمن المفترض أن التباين في RET سيتم تفسيره بشكل أفضل من خلال موضع السن ؛
- الفرضية 2 أ - نظرًا لأن AET وطول الجمجمة مقياسان خطيان للحجم ، فيجب تحجيمهما بمنحدر متساوي القياس ؛
- الفرضية 2 ب - نظرًا لأن الأسنان الذيلية تتعرض لأكبر قوى لدغة في الأسنان ، فإن RET سيكون أعلى في الأسنان الذيلية.
تقدم الجداول أدناه بيانات نموذجية (جماجم التماسيح من الأنواع التمساح mississippiensisمأخوذة من محمية روكفلر في غراند تشينيه ، لويزيانا ، والحفريات).
الجدول رقم 1: بيانات مسح أسنان التمساح (منقاري ، وسيط وذيلية).
الجدول 2: بيانات الأسنان (LSkull - طول الجمجمة ، hCrown - ارتفاع التاج ، VE - حجم المينا ، VD - حجم العاج ، SAEDJ - منطقة واجهة المينا والعاج ، AET - سمك المينا المطلق ، RET - سمك المينا النسبي).
نتائج الدراسة
وفقًا لبيانات الأسنان الواردة في الجدول 2 ، خلص العلماء إلى أن سماكة قشور المينا متساوية مع طول الجمجمة ، بغض النظر عن موضع السن.
الجدول 3: قيم AET و RET اعتمادًا على المتغيرات.
الصورة رقم 3: مقياس AET / RET فيما يتعلق بطول الجمجمة.
في الوقت نفسه ، يكون سمك المينا على الأسنان الذيلية أكبر بكثير من سُمك الأسنان الأخرى ، لكن هذا أيضًا لا يعتمد على طول الجمجمة.
الجدول رقم 4: متوسط قيم سمك المينا في الفقاريات العليا (تمساح الشكل - مجموعة من التماسيح غير المصنفة ، الديناصورات - الديناصورات ، Artiodactyl - Artiodactyls ، Odontocete - الترتيب الفرعي للحيتانيات ، Perissodactyl - الخيليات ، الرئيسيات - الرئيسيات ، القوارض - القوارض ).
الصورة # 4: الأسنان الذيلية أكثر سمكًا من الأسنان الأخرى.
أكدت بيانات القياس (الجدول 3) الفرضية 1 أ ، موضحة اعتماد قيمة AET على طول الجمجمة ، وليس على موضع السن. لكن قيم RET ، على العكس من ذلك ، تعتمد على موضع السن في الصف ، وليس على طول الجمجمة ، مما يؤكد الفرضية 1 ب.
كما تم تأكيد الفرضيات المتبقية (2 أ و 2 ب) ، والتي تأتي من تحليل متوسط سماكة مينا الأسنان بمواضع مختلفة في الصف.
أظهرت مقارنة سمك المينا بين تمساح المسيسيبي الحديث وأسلافه القدماء الكثير من القواسم المشتركة ، ولكن كانت هناك أيضًا اختلافات. لذلك ، في Allognathosuchus ، يكون سمك المينا أكبر بنحو 33 ٪ من التماسيح الحديثة (الصورة أدناه).
الصورة رقم 5: مقارنة متوسط سماكة المينا في التمساح والتماسيح الأحفورية بارتفاع التاج.
بتلخيص جميع البيانات المذكورة أعلاه ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن سمك المينا يعتمد بشكل مباشر ، إذا جاز التعبير ، على دور الأسنان. إذا كانت هذه الأسنان ضرورية للتكسير ، فإن ميناها ستكون أكثر سمكًا. في السابق ، وجد أن ضغط (قوة الانضغاط) للأسنان الذيلية أعلى من ضغط الأسنان المنقارية. هذا يرجع تحديدًا إلى دورهم - الإمساك بالفريسة وسحق العظام. وبالتالي ، فإن طبقة المينا السميكة تمنع تلف الأسنان التي تتعرض لأقصى قدر من الضغط أثناء التغذية. في الواقع ، تشير الدلائل إلى أن الأسنان الذيلية التمساحية تنكسر كثيرًا على الرغم من الإجهاد الشديد.
بالإضافة إلى ذلك وجد أن الأسنان ألوجناثوسوكس المينا أثخن بكثير من مينا التمساحيات الأخرى التي تمت دراستها. ويعتقد أن هذه الحفرية فضلت أكل السلاحف ، وأن تكسير أصدافها يتطلب أسناناً قوية ومينا سميكة.
كما قارن العلماء سماكة مينا التماسيح وبعض الديناصورات بما يقابل الوزن والحجم المقدر. أظهر هذا التحليل أن التمساح يحتوي على مينا أكثر سمكًا (الرسم البياني أدناه).
الصورة رقم 6: مقارنة سمك مينا التمساح والديناصور.
من الغريب أن مينا التيرانوصورات كانت تقريبًا بنفس سمك مينا ألوجناثوسوكس الأصغر بكثير وحتى التماسيح الحديثة. من المنطقي أن تفسر بنية أسنان التماسيح من خلال عاداتها من حيث الصيد والنظام الغذائي.
ومع ذلك ، على الرغم من سجلاتهم ، فإن مينا الأركوصورات (التماسيح ، والديناصورات ، والتيروصورات ، وما إلى ذلك) أرق من مينا الثدييات.
الصورة # 7: مقارنة سمك المينا (AET) بين التماسيح وبعض الثدييات.
لماذا يكون مينا الصيادين الذين يعتمدون بشدة على فكيهم أرق من مينا الثدييات؟ كانت الإجابة على هذا السؤال في البداية - استبدال الأسنان البالية بأخرى جديدة. على الرغم من أن التماسيح تمتلك أسنانًا قوية ، إلا أنها لا تحتاج ، إذا جاز التعبير ، إلى أسنان شديدة التحمل ، نظرًا لحقيقة أن السن الجديد سيحل دائمًا محل الأسنان المكسورة. الثدييات (في الغالب) ليس لديها مثل هذه المواهب.
الصورة # 8: مقارنة سمك المينا (RET) بين التماسيح وبعض الثدييات.
لنكون أكثر دقة ، يتراوح سمك المينا في الأركوصورات من 0.01 إلى 0.314 ملم ، وفي الثدييات من 0.08 إلى 2.3 ملم. الفرق ، كما يقولون ، على الوجه.
لمزيد من المعلومات التفصيلية حول الفروق الدقيقة في الدراسة ، أوصي بالنظر في
خاتمة
تعتبر الأسنان ، بقدر ما تبدو غريبة ، أداة مهمة للغاية في استخراج الطعام. نعم ، يمكن للشخص الحديث دائمًا أن يصحح أي عيب مرتبط بالأسنان ، لكن لا يوجد أطباء أسنان بين ممثلي الطبيعة البرية. حتى الشخص لم يكن يعرف دائمًا ما هو علاج الأسنان. لذلك تختار بعض الأنواع أسنانًا قوية ومتينة ، بينما يفضل البعض الآخر تغييرها كالقفازات. يمكن وضع التماسيح وأقاربها البعيدين في كلا المجموعتين. المينا الموجودة على الأسنان ضرورية للاحتفاظ الفعال بالفريسة وسحق العظام ، وهي سميكة جدًا في التماسيح ، ولكن نظرًا للأحمال الجسيمة ، لا تزال أسنانها تبلى وتتكسر أحيانًا. في مثل هذه السن الجديدة تحل محل السن القديم.
بالنسبة للإنسان ، فإن إحدى السمات المميزة هي الإبهام المعاكس ، والذي ساعدنا بشكل كبير في العديد من المساعي ، بدءًا من "التقاط عصا وصفع الجار المزعج على الفرع" إلى "التقاط قلم وكتابة سونيت". بالنسبة للتماسيح ، هذه الأداة هي فكيهم ، ولا سيما أسنانهم. هذا الجزء من الجسم هو الذي يجعل التماسيح صيادين خطرين ومميتين ، وهو ما يجب تجنبه.
الجمعة خارج القمة:
رسم كاريكاتوري قصير فضولي للغاية وجميل من الناحية الجمالية حيث لا يكون التمساح فيه تمساحًا تمامًا.
رسم كاريكاتوري حول كيف لا يمكنك الوثوق بـ "جذوع الأشجار" المشبوهة في الماء ، خاصة إذا كنت من الحيوانات البرية.
شكرًا على المشاهدة ، ابق فضوليًا واستمتع بعطلة نهاية أسبوع رائعة للجميع! 🙂
أشكركم على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ هل تريد رؤية المزيد من المحتويات الشيقة؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية للأصدقاء ، خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من الخوادم المبتدئة ، والتي اخترعناها من أجلك: (متوفر مع RAID1 و RAID10 ، حتى 24 مركزًا وحتى 40 جيجا بايت DDR4).
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ هنا فقط في هولندا! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 جيجا هرتز 6C 128 جيجا بايت DDR3 2x960 جيجا بايت SSD 1 جيجا بايت في الثانية 100 تيرا بايت - من 99 دولارًا! أقرأ عن
المصدر: www.habr.com