Μπαίνεις σε ένα διάδρομο με συγκρατημένο φως, όπου συναντάς άπορες ψυχές, βασανισμένες από πόνο και βάσανα. Αλλά δεν θα υπάρχει γαλήνη για αυτούς εδώ, γιατί πίσω από κάθε πόρτα τους περιμένει περισσότερο μαρτύριο και φόβος, γεμίζοντας όλα τα κύτταρα του σώματος και γεμίζοντας όλες τις σκέψεις. Έρχεσαι σε μια από τις πόρτες, πίσω από την οποία μπορείς να ακούσεις ένα κολασμένο τρίξιμο και βουητό, κάνοντας το δρόμο σου προς τα κόκαλα. Μαζεύοντας το τελευταίο κουράγιο σου σε γροθιά, απλώνεις ένα χέρι κρύο με φρίκη στο χερούλι της πόρτας, όταν ξαφνικά κάποιος αγγίζει τον ώμο σου από πίσω και εσύ γυρνάς ανατριχιάζοντας από έκπληξη. «Ο γιατρός θα είναι ελεύθερος σε λίγα λεπτά. Κάτσε τώρα, θα σε καλέσουμε», σου λέει η απαλή φωνή της νοσοκόμας. Προφανώς, έτσι φαντάζονται ορισμένοι να πηγαίνουν στον οδοντίατρο, οι οποίοι έχουν εξαιρετικά αρνητική στάση απέναντι σε αυτούς τους «σαδιστές» με τα λευκά παλτά. Σήμερα όμως δεν θα μιλήσουμε για οδοντιατρική φοβία, θα μιλήσουμε για κροκόδειλους. Ναι, ναι, πρόκειται για αυτούς ή μάλλον για τα δόντια τους, που δεν χρειάζονται οδοντιατρική θεραπεία.
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μιζούρι (ΗΠΑ) διεξήγαγαν μια μελέτη στα δόντια των κροκοδείλων, η οποία έδειξε τα διασκεδαστικά χαρακτηριστικά του σμάλτου αυτών των άψογων κυνηγών, βασιζόμενοι μόνο στα σαγόνια τους. Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες, πώς διαφέρουν τα δόντια των σύγχρονων κροκοδείλων από τους προϊστορικούς συγγενείς τους και ποια είναι η χρησιμότητα αυτής της μελέτης; Το μαθαίνουμε από την έκθεση της ερευνητικής ομάδας.
Ερευνητική βάση
Για τα περισσότερα σπονδυλωτά, τα δόντια είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό της λήψης και της κατανάλωσης τροφής (οι μυρμηγκοφάγοι δεν υπολογίζονται). Μερικοί από τους θηρευτές βασίζονται στην ταχύτητα κατά τη διάρκεια του κυνηγιού (τσιτάχ), άλλοι στο συλλογικό (λιοντάρια) και για κάποιους η δύναμη του δαγκώματος τους παίζει τεράστιο ρόλο. Αυτό ισχύει και για τους κροκόδειλους, οι οποίοι κρυφά στα θύματά τους στο νερό και τα αρπάζουν με τα δυνατά σαγόνια τους. Για να αποτραπεί η διαφυγή του θύματος, η λαβή πρέπει να είναι ισχυρή και αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγάλα φορτία στη δομή των οστών. Για να εξουδετερώσουν την αρνητική επίδραση των ισχυρών τους δαγκωμάτων, οι κροκόδειλοι έχουν μια δευτερεύουσα οστική υπερώα, η οποία συνδέεται σταθερά με το κρανίο.
Μια οπτική επίδειξη του κλεισίματος και ανοίγματος της γνάθου ενός κροκόδειλου.
Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των δοντιών κροκοδείλου είναι η συνεχής αντικατάστασή τους με νέα όταν τα παλιά φθαρούν. Το γεγονός είναι ότι τα δόντια των κροκοδείλων μοιάζουν με μια κούκλα που φωλιάζει, μέσα στην οποία αναπτύσσονται νέα δόντια. Περίπου κάθε 2 χρόνια, κάθε ένα από τα δόντια στη γνάθο αντικαθίσταται από νέα.
Προσέξτε πόσο σφιχτά κλείνει αυτή η «παγίδα δοντιών».
Τα δόντια των κροκοδείλων χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με το σχήμα και την αντίστοιχη λειτουργικότητά τους. Στην αρχή της γνάθου υπάρχουν 4 μεγάλοι κυνόδοντες που χρειάζονται για την αποτελεσματική σύλληψη του θηράματος. Στη μέση βρίσκονται πιο χοντρά δόντια που αυξάνονται κατά μήκος της γνάθου. Αυτό το μέρος είναι απαραίτητο για την κοπή του θηράματος. Στη βάση, τα δόντια διαστέλλονται και γίνονται πιο επίπεδα, κάτι που επιτρέπει στους κροκόδειλους να σπάνε τα κοχύλια των μαλακίων και τα κελύφη της χελώνας σαν σπόροι.
Πόσο δυνατό είναι το σαγόνι του κροκόδειλου; Φυσικά, αυτό εξαρτάται από το μέγεθος και τον τύπο του. Για παράδειγμα, το 2003 ανακάλυψαν ότι ένας αλιγάτορας του Μισισιπή 272 κιλών δαγκώνει με δύναμη ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m / s2). Αλλά ο χτενισμένος κροκόδειλος των 1308 κιλών έδειξε ένα εντυπωσιακό ～34500 N. Παρεμπιπτόντως, η απόλυτη δύναμη δαγκώματος στους ανθρώπους είναι περίπου 1498 N.
Η δύναμη του δαγκώματος δεν εξαρτάται τόσο από τα δόντια όσο από τους μύες της γνάθου. Στους κροκόδειλους, αυτοί οι μύες είναι πολύ πυκνοί και υπάρχουν πολλοί από αυτούς. Ωστόσο, υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ των πολύ ανεπτυγμένων μυών που είναι υπεύθυνοι για το κλείσιμο του στόματος (που δίνει τέτοια δύναμη δαγκώματος) και των αδύναμων μυών που είναι υπεύθυνοι για το άνοιγμα του στόματος. Αυτό εξηγεί γιατί το κλειστό στόμα ενός κροκόδειλου μπορεί να κρατηθεί στη θέση του με απλή ταινία.
Έλα, δείξε μου ποιος σε φώναξε μικρό.
Αλλά οι κροκόδειλοι χρειάζονται ένα σαγόνι όχι μόνο για αδίστακτους φόνους για φαγητό, αλλά και για τη φροντίδα των απογόνων τους. Οι θηλυκοί κροκόδειλοι συχνά μεταφέρουν τα μικρά τους ακριβώς στα σαγόνια (είναι δύσκολο να βρουν ένα πιο ασφαλές μέρος για αυτούς, γιατί ποιος θα τολμούσε να σκαρφαλώσει εκεί). Το στόμα των κροκοδείλων είναι εξοπλισμένο με πολύ ευαίσθητους υποδοχείς, χάρη στους οποίους μπορούν να ρυθμίσουν τη δύναμη του δαγκώματος τους, κάτι που τους επιτρέπει να κρατούν καλύτερα το θήραμα ή να μεταφέρουν προσεκτικά τα μωρά.
Τα ανθρώπινα δόντια, δυστυχώς, δεν ξαναβγαίνουν μετά την πτώση των παλιών, αλλά υπάρχει κάτι κοινό με τους κροκόδειλους - το σμάλτο.
Εικόνα #1: Ουραίο δόντι ενός αλιγάτορα του Μισισιπή (Alligator mississippiensis).
Το σμάλτο είναι το εξωτερικό κέλυφος της στεφάνης του δοντιού. Αυτό είναι το πιο ανθεκτικό μέρος του ανθρώπινου σώματος, όπως πολλά άλλα σπονδυλωτά. Ωστόσο, όπως γνωρίζουμε, τα δόντια μας δεν αλλάζουν για νέα, οπότε το σμάλτο μας πρέπει να είναι πιο παχύ. Αλλά στους κροκόδειλους, τα φθαρμένα δόντια αντικαθίστανται με νέα, οπότε δεν υπάρχει ανάγκη για παχύ σμάλτο. Ακούγεται αρκετά λογικό, αλλά είναι πραγματικά έτσι;
Οι επιστήμονες λένε ότι η κατανόηση των αλλαγών στο σμάλτο σε ένα μόνο ταξινομικό σύστημα θα μας επιτρέψει να θυμηθούμε καλύτερα πώς αλλάζει η δομή του σμάλτου ανάλογα με την εμβιομηχανική και τη διατροφή του ζώου.
Κροκόδειλοι δηλαδή Alligator mississippiensisείναι κατάλληλα για αυτή τη μελέτη για διάφορους λόγους. Πρώτον, τα δόντια τους, η δύναμη του δαγκώματος και η δομή του σμάλτου αλλάζουν με την ηλικία και το μέγεθος του ατόμου, κάτι που οφείλεται επίσης σε αλλαγή στη διατροφή. Δεύτερον, τα δόντια του κροκοδείλου έχουν διαφορετική μορφολογία ανάλογα με τη θέση τους στη γνάθο.
Εικόνα #2: τα α και β δείχνουν τη διαφορά στα δόντια μεταξύ μεγάλων και μικρών ατόμων, γ-ε δείχνουν τα δόντια των απολιθωμάτων προγόνων των σύγχρονων κροκοδείλων.
Τα ρόστρια δόντια είναι λεπτά και χρησιμοποιούνται για τη σύλληψη θηραμάτων, ενώ τα ουραία δόντια είναι αμβλύ και χρησιμοποιούνται για σύνθλιψη με μεγαλύτερες δυνάμεις δαγκώματος. Με άλλα λόγια, το φορτίο στο δόντι εξαρτάται από τη θέση του στη γνάθο και από το μέγεθος του ιδιοκτήτη αυτής της γνάθου.
Αυτή η μελέτη παρουσιάζει τα αποτελέσματα της ανάλυσης και των μετρήσεων του απόλυτου πάχους σμάλτου (AET) και του τυποποιημένου μεγέθους (σχετικού) πάχους σμάλτου (RET) δοντιών κροκοδείλου.
Το AET είναι μια εκτίμηση της μέσης απόστασης από τη συμβολή σμάλτου-οδοντίνης στην εξωτερική επιφάνεια του σμάλτου και είναι μια γραμμική μέτρηση. Και το RET είναι μια αδιάστατη τιμή που σας επιτρέπει να συγκρίνετε το σχετικό πάχος του σμάλτου σε διαφορετικές κλίμακες.
Οι επιστήμονες αξιολόγησαν το AET και το RET των ρόστρων (στη «μύτη» της γνάθου), των ενδιάμεσων (στη μέση της σειράς) και των ουραίων (στη βάση της γνάθου) δοντιών σε επτά άτομα του είδους Alligator mississippiensis.
Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι η δομή του σμάλτου μπορεί να εξαρτάται από τη διατροφή του ατόμου και του είδους στο σύνολό του. Οι κροκόδειλοι έχουν μια πολύ εκτεταμένη διατροφή (ό,τι πιάσουν θα είναι βραδινό), αλλά διαφέρει από αυτή των συγγενών τους, που έχουν πεθάνει εδώ και καιρό. Για να το ελέγξουν από την άποψη του σμάλτου, οι επιστήμονες ανέλυσαν απολιθώματα AET και RET. Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) και Αλλογναθόσουχου (ΥΠΜ-PU 16989). Protosuchidae είναι αντιπροσωπευτικό της Ιουρασικής περιόδου, Iharkutosuchus - την Κρητιδική περίοδο, και Αλλογναθόσουχου από το Ηώκαινο.
Πριν ξεκινήσουν τις πραγματικές μετρήσεις, οι ερευνητές έκαναν καταιγισμό ιδεών και πρότειναν διάφορες θεωρητικές υποθέσεις:
- Υπόθεση 1α - δεδομένου ότι το AET είναι ένα γραμμικό μέτρο και θα πρέπει να εξαρτάται από το μέγεθος, θεωρείται ότι η διακύμανση στο AET θα εξηγηθεί καλύτερα από το μέγεθος του κρανίου.
- Υπόθεση 1β – δεδομένου ότι το RET είναι τυποποιημένο ως προς το μέγεθος, θεωρείται ότι η διακύμανση στο RET θα εξηγηθεί καλύτερα από τη θέση των δοντιών.
- Υπόθεση 2α - δεδομένου ότι το AET και το μήκος του κρανίου είναι γραμμικά μέτρα μεγέθους, θα πρέπει να κλιμακώνονται με ισομετρική κλίση.
- υπόθεση 2β - εφόσον τα ουραία δόντια υφίστανται τις μεγαλύτερες δυνάμεις δαγκώματος στην οδοντοφυΐα, επομένως το RET θα είναι υψηλότερο στα ουραία δόντια.
Οι παρακάτω πίνακες παρουσιάζουν δείγματα δεδομένων (κρανία κροκοδείλων του είδους Alligator mississippiensisλαμβάνονται από το καταφύγιο Rockefeller στο Grand Chenier της Λουιζιάνα και απολιθώματα).
Πίνακας #1: Δεδομένα σάρωσης δοντιών κροκοδείλου (ροστρικό, ενδιάμεσο και ουραίο).
Πίνακας 2: δεδομένα δοντιών (LSkull - μήκος κρανίου, hCrown - ύψος στεφάνης, VE - όγκος σμάλτου, VD - όγκος οδοντίνης, SAEDJ - περιοχή διεπαφής σμάλτου-οδοντίνης, AET - απόλυτο πάχος σμάλτου, RET - σχετικό πάχος σμάλτου).
Αποτελέσματα της μελέτης
Σύμφωνα με τα οδοντιατρικά δεδομένα που παρουσιάζονται στον Πίνακα 2, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το πάχος της αδαμαντίνης κυμαίνεται ισομετρικά με το μήκος του κρανίου, ανεξάρτητα από τη θέση του δοντιού.
Πίνακας 3: Τιμές AET και RET ανάλογα με τις μεταβλητές.
Εικόνα #3: Κλίμακα AET/RET σε σχέση με το μήκος του κρανίου.
Ταυτόχρονα, το πάχος του σμάλτου στα ουραία δόντια είναι σημαντικά μεγαλύτερο από ό,τι στα άλλα, αλλά αυτό δεν εξαρτάται επίσης από το μήκος του κρανίου.
Πίνακας 4: μέσες τιμές πάχους σμάλτου σε ανώτερα σπονδυλωτά (Crocodyliform - non taxon group of crocodiles, Dinosaur - denosaurs, Artiodactyl - artiodactyls, Odontocete - υποκατηγορία κητοειδών, Perissodactyl - ιπποειδή, Rocodents - ).
Εικόνα #4: Τα ουραία δόντια είναι παχύτερα από τα άλλα δόντια.
Τα δεδομένα απολέπισης (Πίνακας 3) επιβεβαίωσαν την υπόθεση 1α, εξηγώντας την εξάρτηση της τιμής AET από το μήκος του κρανίου και όχι από τη θέση του δοντιού. Αλλά οι τιμές RET, αντίθετα, εξαρτώνται από τη θέση του δοντιού στη σειρά και όχι από το μήκος του κρανίου, κάτι που επιβεβαιώνει την υπόθεση 1β.
Επιβεβαιώθηκαν και οι υπόλοιπες υποθέσεις (2α και 2β), που προκύπτει από την ανάλυση του μέσου πάχους του σμάλτου των δοντιών με διαφορετικές θέσεις στη σειρά.
Μια σύγκριση του πάχους του σμάλτου μεταξύ του σύγχρονου αλιγάτορα του Μισισιπή και των αρχαίων προγόνων του έδειξε πολλά κοινά, αλλά υπήρχαν και διαφορές. Έτσι, στο Allognathosuchus, το πάχος του σμάλτου είναι περίπου 33% μεγαλύτερο από ό,τι στους σύγχρονους κροκόδειλους (εικόνα παρακάτω).
Εικόνα #5: Σύγκριση του μέσου πάχους του σμάλτου σε αλιγάτορες και απολιθωμένα κροκοδείλια κατά ύψος της κορώνας.
Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω δεδομένα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το πάχος του σμάλτου εξαρτάται άμεσα, ας πούμε, από τον ρόλο των δοντιών. Εάν αυτά τα δόντια χρειάζονται για σύνθλιψη, τότε το σμάλτο τους θα είναι πολύ πιο παχύ. Προηγουμένως είχε διαπιστωθεί ότι η πίεση (δύναμη συμπίεσης) των ουραίων δοντιών είναι μεγαλύτερη από αυτή των ρόστρων. Αυτό οφείλεται ακριβώς στον ρόλο τους - να κρατούν το θήραμα και να συνθλίβουν οστά. Έτσι, το παχύτερο σμάλτο αποτρέπει τη φθορά των δοντιών, τα οποία υπόκεινται σε μέγιστη πίεση κατά τη διατροφή. Πράγματι, τα στοιχεία δείχνουν ότι τα δόντια των ουραίων κροκοδείλων σπάνε πολύ λιγότερο συχνά παρά το έντονο στρες.
Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι τα δόντια Αλλογναθόσουχου το σμάλτο είναι πολύ παχύτερο από αυτό των άλλων κροκοδείλων που μελετήθηκαν. Πιστεύεται ότι αυτό το απολίθωμα προτιμούσε να τρώει τις χελώνες και η σύνθλιψη του κελύφους τους απαιτεί γερά δόντια και παχύ σμάλτο.
Οι επιστήμονες συνέκριναν επίσης το πάχος του σμάλτου των κροκοδείλων και ορισμένων δεινοσαύρων, που αντιστοιχεί στο εκτιμώμενο βάρος και μέγεθος. Αυτή η ανάλυση έδειξε ότι ο κροκόδειλος είχε παχύτερο σμάλτο (διάγραμμα παρακάτω).
Εικόνα #6: σύγκριση του πάχους του σμάλτου κροκοδείλου και δεινοσαύρου.
Περιέργως, το σμάλτο των τυραννοσαυρίδων ήταν σχεδόν τόσο παχύ όσο αυτό των πολύ μικρότερων Allognathosuchus και ακόμη και των σύγχρονων κροκοδείλων. Είναι λογικό ότι η δομή του δοντιού των κροκοδείλων εξηγείται από τις συνήθειές τους ως προς το κυνήγι και τη διατροφή.
Ωστόσο, παρά τα αρχεία τους, το σμάλτο των αρχοσαύρων (κροκόδειλοι, δεινόσαυροι, πτερόσαυροι κ.λπ.) είναι πιο λεπτό από αυτό των θηλαστικών.
Εικόνα #7: Σύγκριση του πάχους του σμάλτου (AET) μεταξύ κροκοδείλων και ορισμένων θηλαστικών.
Γιατί το σμάλτο των κυνηγών που βασίζονται τόσο πολύ στα σαγόνια τους είναι πιο λεπτό από αυτό των θηλαστικών; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα ήταν στην αρχή - η αντικατάσταση των φθαρμένων δοντιών με νέα. Αν και οι κροκόδειλοι έχουν γερά δόντια, δεν χρειάζονται, ας πούμε, βαρέως τύπου δόντια, δεδομένου ότι ένα καινούργιο δόντι θα έρχεται πάντα να αντικαταστήσει ένα σπασμένο. Τα θηλαστικά (ως επί το πλείστον) δεν έχουν τέτοιο ταλέντο.
Εικόνα #8: Σύγκριση πάχους σμάλτου (RET) μεταξύ κροκοδείλων και ορισμένων θηλαστικών.
Για να είμαστε πιο ακριβείς, το πάχος του σμάλτου στους αρχόσαυρους κυμαίνεται από 0.01 έως 0.314 mm και στα θηλαστικά από 0.08 έως 2.3 mm. Η διαφορά, όπως λένε, στο πρόσωπο.
Για πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τις αποχρώσεις της μελέτης, συνιστώ να κοιτάξετε
Επίλογος
Τα δόντια, όσο κι αν ακούγεται περίεργο, είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό εργαλείο στην εξαγωγή τροφής. Ναι, ένας σύγχρονος άνθρωπος μπορεί πάντα να διορθώσει οποιοδήποτε ελάττωμα που σχετίζεται με τα δόντια, αλλά δεν υπάρχουν οδοντίατροι μεταξύ των εκπροσώπων της άγριας φύσης. Ακόμη και ένα άτομο δεν ήξερε πάντα τι είναι η οδοντιατρική θεραπεία. Ως εκ τούτου, ορισμένα είδη επιλέγουν δυνατά και ανθεκτικά δόντια, ενώ άλλα προτιμούν να τα αλλάζουν σαν γάντια. Οι κροκόδειλοι και οι μακρινοί συγγενείς τους μπορούν να τοποθετηθούν και στις δύο ομάδες. Το σμάλτο στα δόντια, το οποίο είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική συγκράτηση του θηράματος και τη σύνθλιψη των οστών, είναι αρκετά παχύ στους κροκόδειλους, αλλά λόγω των σοβαρών φορτίων, τα δόντια τους εξακολουθούν να φθείρονται και μερικές φορές σπάνε. Σε ένα τέτοιο νέο δόντι παίρνει τη θέση του παλιού δοντιού.
Για έναν άνθρωπο, ένα από τα χαρακτηριστικά είναι ο αντίχειρας, ο οποίος μας έχει βοηθήσει πάρα πολύ σε πολλές προσπάθειες, που κυμαίνονται από «πάρε ένα ραβδί και χτύπησε τον ενοχλητικό γείτονα στο κλαδί» μέχρι «πάρε ένα στυλό και γράψε ένα σονέτο». Για τους κροκόδειλους, ένα τέτοιο εργαλείο είναι τα σαγόνια τους, ιδιαίτερα τα δόντια τους. Είναι αυτό το μέρος του σώματος που κάνει τους κροκόδειλους τόσο επικίνδυνους και θανατηφόρους κυνηγούς, που πρέπει να αποφεύγονται.
Παρασκευή εκτός κορυφής:
Ένα πολύ περίεργο και αισθητικά όμορφο σύντομο καρτούν στο οποίο ένας κροκόδειλος δεν είναι καθόλου κροκόδειλος.
Μια γελοιογραφία για το πώς δεν μπορείς να εμπιστευτείς ύποπτα «κούτσουρα» στο νερό, ειδικά αν είσαι μπαλαντέρ.
Ευχαριστούμε για την παρακολούθηση, μείνετε περίεργοι και να έχετε ένα υπέροχο Σαββατοκύριακο σε όλους! 🙂
Σας ευχαριστούμε που μείνατε μαζί μας. Σας αρέσουν τα άρθρα μας; Θέλετε να δείτε πιο ενδιαφέρον περιεχόμενο; Υποστηρίξτε μας κάνοντας μια παραγγελία ή προτείνοντας σε φίλους, Έκπτωση 30% για χρήστες Habr σε ένα μοναδικό ανάλογο διακομιστών εισαγωγικού επιπέδου, που εφευρέθηκε από εμάς για εσάς: (διατίθεται με RAID1 και RAID10, έως 24 πυρήνες και έως 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 φορές φθηνότερο; Μόνο εδώ στην Ολλανδία! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - από 99$! Διαβάστε σχετικά
Πηγή: www.habr.com