Ulazite u slabo osvijetljeni hodnik, gdje se susrećete sa siromašnim dušama izmučenim bolom i patnjom. Ali ovdje neće imati mira, jer ih iza svake od vrata čeka još veća muka i strah, ispunjavajući sve ćelije tijela i ispunjavajući sve misli. Prilazite jednim od vrata, iza kojih se čuje pakleno škripanje i zujanje koje vas jeze do kostiju. Sakupivši preostalu hrabrost u šaku, ispružiš ruku, hladnu od užasa, ka kvaki na vratima, kad ti odjednom neko dotakne rame s leđa, a ti se, zaprepašteni od iznenađenja, okreneš. “Doktor će biti slobodan za nekoliko minuta. Sedite za sada, zvaćemo vas”, kaže vam blagi glas sestre. Očigledno, neki ljudi upravo tako zamišljaju odlazak zubaru i imaju izrazito negativan stav prema ovim „sadistima“ u bijelim mantilima. Ali danas nećemo govoriti o dentofobiji, nego o krokodilima. Da, da, radi se o njima, tačnije o njihovim zubima kojima nije potreban stomatološki tretman.
Naučnici sa Univerziteta Missouri (SAD) proveli su istraživanje zuba krokodila, koje je pokazalo zabavne karakteristike cakline ovih besprijekornih lovaca, oslanjajući se samo na njihove čeljusti. Šta su naučnici otkrili, po čemu se zubi modernih krokodila razlikuju od njihovih praistorijskih rođaka i čemu služi ovo istraživanje? O tome saznajemo iz izvještaja istraživačke grupe.
Osnova istraživanja
Za većinu kralježnjaka, zubi su bitan atribut primanja i jedenja hrane (mravojedi se ne računaju). Neki od grabežljivaca se oslanjaju na brzinu tokom lova (gepardi), neki na kolektiv (lavovi), a za neke jakost njihovog ugriza igra veliku ulogu. To se odnosi i na krokodile, koji se prišunjaju svojim žrtvama u vodi i zgrabe ih svojim snažnim čeljustima. Da bi se spriječilo da žrtva pobjegne, stisak mora biti snažan, a to rezultira velikim opterećenjem na strukturu kosti. Kako bi neutralizirali negativan učinak svojih snažnih ugriza, krokodili imaju sekundarno koštano nepce, koje je čvrsto povezano s lubanjom.
Vizuelna demonstracija zatvaranja i otvaranja čeljusti krokodila.
Jedna od glavnih karakteristika krokodilskih zuba je njihova stalna zamjena novim kada se stari istroše. Činjenica je da zubi krokodila podsjećaju na lutku za gniježđenje, unutar koje se razvijaju novi zubi. Otprilike svake 2 godine svaki od zuba u vilici se zamjenjuje novim.
Obratite pažnju koliko se čvrsto zatvara ova "zubna zamka".
Krokodilski zubi podijeljeni su u nekoliko kategorija prema svom obliku i odgovarajućoj funkcionalnosti. Na početku vilice nalaze se 4 velika očnjaka koja su potrebna za efikasno hvatanje plijena. U sredini su deblji zubi koji se povećavaju duž vilice. Ovaj dio je potreban za rezanje plijena. U podnožju, zubi se šire i postaju ravniji, što omogućava krokodilima da razbiju školjke mekušaca i kornjače poput sjemenki.
Koliko je jaka čeljust krokodila? Naravno, to ovisi o njegovoj veličini i vrsti. Na primjer, 2003. godine su otkrili da aligator iz Misisipija od 272 kilograma ujeda snagom od ~9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m / s2). Ali češljani krokodil težak 1308 kilograma pokazao je neverovatnih ～34500 N. Usput, apsolutna snaga ugriza kod ljudi je otprilike 1498 N.
Snaga zagriza ne ovisi toliko o zubima, koliko o mišićima vilice. Kod krokodila ovi mišići su vrlo gusti i ima ih mnogo. Međutim, postoji velika razlika između veoma razvijenih mišića odgovornih za zatvaranje usta (što daje takvu snagu zagriza) i slabih mišića odgovornih za otvaranje usta. Ovo objašnjava zašto se zatvorena usta krokodila mogu držati jednostavnom trakom.
Hajde, pokaži mi ko te je nazvao malim derištem.
Ali krokodilima je potrebna čeljust ne samo za nemilosrdna ubijanja za hranu, već i za brigu o svom potomstvu. Ženke krokodila često nose svoje mladunčad upravo u čeljustima (teško je naći sigurnije mjesto za njih, jer ko bi se usudio tamo popeti). Usta krokodila opremljena su vrlo osjetljivim receptorima, zahvaljujući kojima mogu regulirati snagu svog ugriza, što im omogućava da bolje drže plijen ili pažljivo nose bebe.
Ljudski zubi, nažalost, ne izrastu nakon što ispadnu stari, ali postoji nešto zajedničko sa krokodilima - caklina.
Slika #1: Kaudalni zub misisiskog aligatora (Alligator mississippiensis).
Caklina je vanjski omotač krune zuba. Ovo je najizdržljiviji dio ljudskog tijela, kao i mnogi drugi kičmenjaci. Međutim, kao što znamo, naši zubi se ne mijenjaju za nove, pa bi naša caklina trebala biti deblja. Ali kod krokodila se istrošeni zubi zamjenjuju novima, tako da nema potrebe za debelom caklinom. Zvuči sasvim logično, ali da li je zaista tako?
Naučnici kažu da će nam razumijevanje promjena u caklini unutar jedne taksona omogućiti da bolje zapamtimo kako se struktura cakline mijenja ovisno o biomehanici i ishrani životinje.
Naime, krokodili aligator mississippiensissu pogodni za ovu studiju iz više razloga. Prvo, njihovi zubi, snaga zagriza i struktura cakline mijenjaju se s godinama i veličinom pojedinca, što je također posljedica promjene prehrane. Drugo, krokodilski zubi imaju različite morfologije u zavisnosti od njihovog položaja u čeljusti.
Slika #2: a i b pokazuju razliku u zubima između velikih i malih jedinki, c-e pokazuju zube fosilnih predaka modernih krokodila.
Rostralni zubi su tanki i služe za hvatanje plijena, dok su kaudalni zubi tupi i koriste se za drobljenje sa većom snagom ugriza. Drugim riječima, opterećenje zuba ovisi o njegovom položaju u čeljusti i o veličini vlasnika te čeljusti.
Ovo istraživanje predstavlja rezultate analize i mjerenja apsolutne debljine cakline (AET) i standardizirane (relativne) debljine cakline (RET) krokodilskih zuba.
AET je procjena prosječne udaljenosti od spoja cakline i dentina do vanjske površine gleđi i linearno je mjerenje. A RET je bezdimenzionalna vrijednost koja vam omogućava da uporedite relativnu debljinu cakline na različitim skalama.
Naučnici su procijenili AET i RET rostralnih (na „nosu“ vilice), srednjih (u sredini reda) i kaudalnih (na dnu vilice) zuba kod sedam jedinki ove vrste. aligator mississippiensis.
Također je važno napomenuti da struktura cakline može ovisiti o ishrani pojedinca i vrste u cjelini. Krokodili imaju veoma bogatu ishranu (što god ulove biće večera), ali se razlikuje od ishrane njihovih rođaka koji su odavno izumrli. Da bi to testirali u smislu gleđi, naučnici su analizirali AET i RET fosile. Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) i Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae predstavlja period jure, Iharkutosuchus - period krede, i Allognathosuchus iz eocena.
Prije početka stvarnih mjerenja, istraživači su razmišljali i predložili nekoliko teoretskih hipoteza:
- Hipoteza 1a - budući da je AET linearna mjera i treba da zavisi od veličine, pretpostavlja se da će se varijansa u AET-u najbolje objasniti veličinom lobanje;
- Hipoteza 1b – budući da je RET standardizovan za veličinu, pretpostavlja se da će se varijansa u RET najbolje objasniti položajem zuba;
- Hipoteza 2a - budući da su AET i dužina lubanje linearne mjere veličine, treba ih skalirati sa izometrijskim nagibom;
- Hipoteza 2b – Budući da kaudalni zubi doživljavaju najveće zagrizne sile u luku, stoga će RET biti veći u repnim zubima.
U tablicama ispod prikazani su uzorci podataka (lubanja krokodila ove vrste aligator mississippiensispreuzeto iz Rokfelerovog rezervata u Grand Šenijeru, Luizijana, i fosili).
Tabela br. 1: Podaci skeniranja krokodilskih zuba (rostralni, srednji i kaudalni).
Tabela 2: podaci o zubima (LSkull - dužina lobanje, hCrown - visina krune, VE - zapremina gleđi, VD - zapremina dentina, SAEDJ - površina interfejsa gleđi-dentin, AET - apsolutna debljina gleđi, RET - relativna debljina gleđi).
Rezultati studije
Prema stomatološkim podacima prikazanim u Tabeli 2, naučnici su zaključili da se debljina gleđi izometrijski skalira sa dužinom lobanje, bez obzira na položaj zuba.
Tabela 3: AET i RET vrijednosti u zavisnosti od varijabli.
Slika #3: AET/RET skaliranje u odnosu na dužinu lobanje.
Istovremeno, debljina cakline na kaudalnim zubima je znatno veća nego na ostalima, ali to također ne ovisi o dužini lubanje.
Tabela br. 4: prosječne vrijednosti debljine cakline kod viših kralježnjaka (Crocodyliform - ekstrataksonska grupa krokodila, Dinosaur - dinosaurusi, Artiodactyl - artiodaktili, Odontocete - podred kitova, Perissodactyl - parnoprsti - kopitari, primati Glodari - glodari).
Slika #4: Debljina gleđi kaudalnih zuba je veća od debljine ostalih zuba.
Podaci skaliranja (Tablica 3) potvrdili su hipotezu 1a, objašnjavajući ovisnost vrijednosti AET o dužini lubanje, a ne o položaju zuba. Ali RET vrijednosti, naprotiv, zavise od položaja zuba u nizu, a ne od dužine lubanje, što potvrđuje hipotezu 1b.
Preostale hipoteze (2a i 2b) su također potvrđene, što proizilazi iz analize prosječne debljine zubne cakline s različitim pozicijama u nizu.
Poređenje debljine cakline modernog aligatora iz Misisipija i njegovih drevnih predaka pokazalo je mnogo sličnosti, ali je bilo i razlika. Dakle, kod Allognathosuchusa debljina cakline je otprilike 33% veća nego kod modernih krokodila (slika ispod).
Slika #5: Poređenje prosječne debljine gleđi kod aligatora i fosilnih krokodila na osnovu visine krune zuba.
Sumirajući sve navedene podatke, naučnici su došli do zaključka da debljina cakline direktno zavisi od, da tako kažem, uloge zuba. Ako su ti zubi potrebni za drobljenje, onda će njihova caklina biti mnogo deblja. Ranije je utvrđeno da je pritisak (sila kompresije) kaudalnih zuba veći od pritiska rostralnih. To je upravo zbog njihove uloge - da drže plijen i drobe kosti. Tako deblja caklina sprečava oštećenje zuba koji su tokom ishrane izloženi maksimalnom stresu. Zaista, dokazi upućuju na to da je mnogo manje vjerovatno da će se repni zubi kod krokodila slomiti, uprkos jakom stresu.
Osim toga, utvrđeno je da su zubi Allognathosuchus caklina je znatno deblja nego kod ostalih krokodila koji su proučavani. Vjeruje se da je ovaj fosil najradije jeo kornjače, a za drobljenje njihovih oklopa potrebni su jaki zubi i debela caklina.
Naučnici su uporedili i debljinu cakline krokodila i nekih dinosaurusa, što odgovara procijenjenoj težini i veličini. Ova analiza je pokazala da je krokodil imao deblju caklinu (dijagram ispod).
Slika #6: Poređenje debljine cakline krokodila i dinosaura.
Zanimljivo je da je caklina tiranosaurida bila gotovo jednaka debljini mnogo manjih Allognathosuchusa, pa čak i modernih krokodila. Logično je da se struktura zuba krokodila objašnjava njihovim navikama u lovu i ishrani.
Međutim, unatoč njihovim zapisima, caklina arhosaura (krokodila, dinosaura, pterosaura, itd.) je tanja nego kod sisara.
Slika #7: Poređenje debljine cakline (AET) između krokodila i nekih sisara.
Zašto je caklina lovaca koji se toliko oslanjaju na svoje čeljusti tanja nego kod sisara? Odgovor na ovo pitanje bio je na početku - zamjena istrošenih zuba novima. Iako krokodili imaju jake zube, ne trebaju im, da tako kažem, teški, s obzirom na to da će novi zub uvijek doći na mjesto slomljenog. Sisavci (uglavnom) nemaju takav talenat.
Slika #8: Poređenje debljine cakline (RET) između krokodila i nekih sisara.
Tačnije, debljina cakline kod arhosaura varira od 0.01 do 0.314 mm, a kod sisara od 0.08 do 2.3 mm. Razlika je, kako kažu, na licu.
Za detaljnije informacije o nijansama studije preporučujem da pogledate
Epilog
Zubi, koliko god to čudno zvučalo, izuzetno su važan alat u vađenju hrane. Da, moderna osoba uvijek može ispraviti bilo koji nedostatak povezan sa zubima, ali među predstavnicima divlje prirode nema stomatologa. Čak ni čovjek nije uvijek znao šta je liječenje zuba. Stoga neke vrste biraju jake i izdržljive zube, dok ih druge radije mijenjaju kao rukavice. Krokodili i njihovi daleki rođaci mogu se svrstati u obje grupe. Caklina na zubima, koja je neophodna za efikasno zadržavanje plijena i drobljenje kostiju, kod krokodila je prilično gusta, ali s obzirom na ozbiljna opterećenja, zubi im se i dalje troše, a ponekad i lome. Kod takvog novog zuba mjesto starog zuba.
Za čovjeka, jedno od obilježja je suprotstavljeni palac, koji nam je izuzetno pomogao u mnogim nastojanjima, počevši od „uzmite štap i lupite dosadnog komšiju o granu“ do „uzmite olovku i napišete sonet“. Za krokodile, takav alat su njihove čeljusti, posebno zubi. Upravo ovaj dio tijela čini krokodile tako opasnim i smrtonosnim lovcima, koje treba izbjegavati.
petak van vrha:
Vrlo radoznao i estetski lijep kratki crtani film u kojem krokodil nije baš krokodil.
Crtić o tome kako ne možete vjerovati sumnjivim "kladama" u vodi, pogotovo ako ste gnu.
Hvala na gledanju, budite radoznali i ugodan vikend svima! 🙂
Hvala vam što ste ostali s nama. Da li vam se sviđaju naši članci? Želite li vidjeti još zanimljivijeg sadržaja? Podržite nas naručivanjem ili preporukom prijateljima, 30% popusta za korisnike Habra na jedinstveni analog početnih servera, koji smo mi osmislili za vas: (dostupno sa RAID1 i RAID10, do 24 jezgra i do 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 puta jeftiniji? Samo ovdje u Holandiji! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - od 99 USD! Pročitajte o
izvor: www.habr.com