Astut hämärästi valaistuun käytävään, jossa tapaat köyhiä sieluja, joita kipu ja kärsimys piinaavat. Mutta heillä ei ole rauhaa täällä, koska jokaisen oven takana odottaa heitä vielä enemmän piinaa ja pelkoa, joka täyttää kaikki kehon solut ja täyttää kaikki ajatukset. Lähestyt yhtä ovesta, jonka takaa kuulet helvetillistä jauhamista ja surinaa, joka jäähdyttää sinut luuhun asti. Kokoamalla jäljellä olevan rohkeutesi nyrkkiin, ojennat kauhusta kylmänä kätesi ovenkahvaa kohti, kun yhtäkkiä joku koskettaa olkapäätäsi takaapäin ja sinä hämmästynyt hämmästynyt käännyt ympäri. "Lääkäri vapautuu muutaman minuutin kuluttua. Istu nyt, me soitamme sinulle”, hoitajan lempeä ääni kertoo. Ilmeisesti näin jotkut kuvittelevat hammaslääkärissä käyvänsä, jotka suhtautuvat äärimmäisen kielteisesti näihin valkotakkisiin "sadisteihin". Mutta tänään emme puhu dentofobiasta, puhumme krokotiileista. Kyllä, kyllä, kyse on heistä tai tarkemmin sanottuna heidän hampaistaan, jotka eivät tarvitse hammashoitoa.
Missourin yliopiston (USA) tutkijat suorittivat krokotiilien hampaiden tutkimuksen, joka osoitti näiden moitteettoman metsästäjien kiilteen mielenkiintoisia piirteitä, luotaen juuri heidän leukoihinsa. Mitä tutkijat ovat saaneet selville, miten nykyaikaisten krokotiilien hampaat eroavat esihistoriallisista sukulaisistaan ja mitä hyötyä tästä on? Opimme tästä tutkimusryhmän raportista.
Tutkimuspohja
Useimmille selkärankaisille hampaat ovat olennainen ominaisuus ruoan hankinnassa ja syömisessä (muurahaissyöjä ei lasketa). Jotkut saalistajat luottavat nopeuteen metsästessään (gepardit), toiset ryhmässä (leijonat), ja toisille niiden pureman vahvuudella on valtava rooli. Tämä koskee myös krokotiileja, jotka hiipivät uhriensa luo vedessä ja tarttuvat niihin voimakkailla leukoillaan. Uhrin karkaamisen estämiseksi otteen on oltava voimakas, mikä johtaa raskaaseen luurakenteeseen. Voimakkaiden puremiensa negatiivisen vaikutuksen neutraloimiseksi krokotiileilla on toissijainen luinen kitalaki, joka on kiinteästi kytketty kalloon.
Visuaalinen esitys krokotiilin leuan sulkeutumisesta ja avautumisesta.
Yksi krokotiilin hampaiden pääominaisuuksista on niiden jatkuva korvaaminen uusilla vanhojen kuluessa. Tosiasia on, että krokotiilien hampaat muistuttavat pesivää nukkea, jonka sisällä kehittyvät uudet hampaat. Noin kerran kahdessa vuodessa jokainen leuan hammas korvataan uusilla.
Huomaa, kuinka tiukasti tämä "hammasloukku" sulkeutuu.
Krokotiilien hampaat on jaettu useisiin luokkiin muodon ja vastaavan toimivuuden perusteella. Leuan alussa on 4 suurta hampaat, joita tarvitaan tehokkaaseen saaliin sieppaamiseen. Keskellä on paksummat hampaat, jotka kasvavat leukaa pitkin. Tätä osaa tarvitaan saaliin leikkaamiseen. Pohjassa hampaat levenevät ja muuttuvat litteämmiksi, minkä ansiosta krokotiilit voivat purra nilviäisten ja kilpikonnan kuorten läpi kuin siemeniä.
Kuinka vahva on krokotiilin leuka? Tämä riippuu luonnollisesti sen koosta ja tyypistä. Esimerkiksi vuonna 2003 havaittiin, että 272-kiloinen Mississippi-alligaattori puree ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2) voimalla. Mutta 1308-kiloinen suolaisen veden krokotiili osoitti järkyttävää ～34500 N. Muuten, absoluuttinen puremisvoima ihmisillä on noin 1498 N.
Pureman voimakkuus ei riipu niinkään hampaista, vaan leukalihaksista. Krokotiileilla nämä lihakset ovat erittäin tiheitä ja niitä on monia. Kuitenkin hyvin kehittyneiden lihasten välillä, jotka ovat vastuussa suun sulkemisesta (joka antaa puremisvoiman) ja heikkojen lihasten välillä, jotka vastaavat suun avaamisesta, on suuri ero. Tämä selittää, miksi krokotiilin suljettu suu voidaan pitää paikallaan yksinkertaisella teipillä.
Tule, näytä minulle, kuka kutsui sinua pieneksi kakaraksi.
Mutta krokotiilit tarvitsevat leuan paitsi armottomiin tappoihin ruoan vuoksi, myös jälkeläisensä hoitamiseen. Naaraskrokotiilit kantavat usein poikasiaan leuoissaan (niille on vaikea löytää turvallisempaa paikkaa, koska kukapa sinne haluaisi kiivetä). Krokotiilien suu on varustettu erittäin herkillä reseptoreilla, joiden ansiosta ne voivat säädellä pureman voimaa, jolloin ne voivat paremmin pitää saalista tai kantaa vauvoja huolellisesti.
Ihmisen hampaat eivät valitettavasti kasva takaisin vanhojen hampaiden putoamisen jälkeen, mutta niillä on jotain yhteistä krokotiilien kanssa - emali.
Kuva 1: Alligator mississippiensisin hännänhammas.
Emali on hampaan kruunun ulkokuori. Se on vahvin osa ihmiskehossa, samoin kuin monet muut selkärankaiset. Kuten tiedämme, hampaamme eivät kuitenkaan muutu uusiin, joten kiillemme on oltava paksumpi. Mutta krokotiileissa kuluneet hampaat korvataan uusilla, joten paksua kiillettä ei tarvita. Kuulostaa melko loogiselta, mutta onko se todella sitä?
Tiedemiehet sanovat, että yhden taksonin sisällä tapahtuvien kiilteen muutosten ymmärtäminen antaa meille mahdollisuuden muistaa tulevaisuudessa paremmin, kuinka emalin rakenne muuttuu eläimen biomekaniikasta ja ruokavaliosta riippuen.
Krokotiilit, nimittäin Alligator mississippiensis, sopivat erinomaisesti tähän tutkimukseen useista syistä. Ensinnäkin niiden hampaat, purentavoima ja kiilteen rakenne muuttuvat yksilön iän ja koon mukaan, mikä johtuu myös ruokavalion muutoksista. Toiseksi krokotiilin hampailla on erilainen morfologia riippuen niiden sijainnista leuassa.
Kuva nro 2: a ja b esittävät hampaiden erot suurten ja pienten yksilöiden välillä, c-f esittää nykyaikaisten krokotiilien fossiilisten esi-isimpien hampaat.
Rostraalihampaat ovat ohuet ja niitä käytetään saaliin tarttumiseen, kun taas häntähampaat ovat tylsät ja niitä käytetään murskaamiseen suuremmilla purentavoimilla. Toisin sanoen hampaan kuormitus riippuu sen asennosta leuassa ja tämän leuan omistajan koosta.
Tämä tutkimus esittelee krokotiilin hampaiden absoluuttisen emalin paksuuden (AET) ja kokostandardoidun (suhteellisen) emalinpaksuuden (RET) analyysin ja mittausten tulokset.
AET on arvio keskimääräisestä etäisyydestä kiille-dentiiniliitoksesta kiilteen ulkopintaan ja on lineaarinen mitta. Ja RET on mittaton arvo, jonka avulla voit verrata emalin suhteellista paksuutta eri mittakaavassa.
Tutkijat arvioivat rostraalisten (leuan "nenän"), välihampaiden (rivin keskellä) ja kaudaalisten (leuan tyvessä) hampaiden AET- ja RET-arvot seitsemällä lajin yksilöllä. Alligator mississippiensis.
On myös tärkeää huomata, että emalin rakenne voi riippua yksilön ja lajin ruokavaliosta kokonaisuudessaan. Krokotiileilla on erittäin laaja ruokavalio (saaliin he syövät), mutta se eroaa niiden sukulaisten ruokavaliosta, jotka ovat kuolleet sukupuuttoon kauan sitten. Tämän testaamiseksi emalin näkökulmasta tutkijat suorittivat fossiileista AET- ja RET-analyysin Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) ja Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae on jurakauden edustaja, Iharkutosuchus - Liitukausi ja Allognathosuchus eoseenikaudesta.
Ennen varsinaisten mittausten aloittamista tutkijat pohtivat ja ehdottivat useita teoreettisia hypoteeseja:
- Hypoteesi 1a – Koska AET on lineaarinen mitta ja sen pitäisi riippua koosta, AET:n varianssin odotetaan selittävän parhaiten kallon koolla;
- Hypoteesi 1b – Koska RET on standardoitu koon mukaan, RET:n varianssin odotetaan selittävän parhaiten hampaiden sijainnilla;
- Hypoteesi 2a – Koska AET ja kallon pituus ovat lineaarisia koon mittoja, niiden tulee skaalata isometrisesti;
- Hypoteesi 2b - Koska hännänhampaat kokevat suurimmat purentavoimat kaaressa, siksi RET on suurempi hännänhampaissa.
Alla olevissa taulukoissa on näytetietoja (krokotiilien kalloja Alligator mississippiensis, otettu Rockefeller Reserveistä Grand Chenierissä, Louisianassa ja fossiileja).
Taulukko 1: krokotiilin hampaiden skannaustiedot (rostral, keski- ja kaudaalinen).
Taulukko 2: hammaslääketieteelliset tiedot (LSkall - kallon pituus, hCrown - kruunun korkeus, VE - kiilteen tilavuus, VD - dentiinitilavuus, SAEDJ - emali-dentiini rajapinta-ala, AET - kiilteen absoluuttinen paksuus, RET - suhteellinen emalin paksuus).
Tutkimuksen tulokset
Taulukossa 2 esitettyjen hammaslääketieteellisten tietojen mukaan tutkijat päättelivät, että emalin paksuus skaalautuu isometrisesti kallon pituuden mukaan hampaiden asennosta riippumatta.
Taulukko 3: AET- ja RET-arvot muuttujista riippuen.
Kuva 3: AET/RET-skaalaus suhteessa kallon pituuteen.
Samanaikaisesti kaudaalihampaiden emalin paksuus on paljon suurempi kuin muiden, mutta tämä ei myöskään riipu kallon pituudesta.
Taulukko 4: keskimääräiset emalin paksuuden arvot korkeammilla selkärankaisilla (Crocodyliform - krokotiilien taksonien ulkopuolinen ryhmä, Dinosaur - dinosaurukset, Artiodactyl - artiodactyls, Odontocete - valaiden alalahko, Perissodactyl - kädelliset, kädelliset, kädelliset Jyrsijä - jyrsijät).
Kuva 4: Hännän hampaiden emalin paksuus on suurempi kuin muiden hampaiden.
Skaalaustiedot (taulukko nro 3) vahvistivat hypoteesin 1a, joka selittää AET-arvon riippuvuuden kallon pituudesta, ei hampaan asennosta. Mutta RET-arvot päinvastoin riippuvat hampaan asennosta rivissä, eivät kallon pituudesta, mikä vahvistaa hypoteesin 1b.
Myös muut hypoteesit (2a ja 2b) vahvistuivat, mikä seuraa eri asennoissa olevien hampaiden keskimääräisen kiilteen analyysistä.
Nykyaikaisen Mississippi-alligaattorin ja sen muinaisten esi-isiensä emalin paksuuden vertailu osoitti monia yhtäläisyyksiä, mutta myös eroja. Siten Allognathosuchusissa emalin paksuus on noin 33 % suurempi kuin nykyaikaisilla krokotiileilla (kuva alla).
Kuva 5: Keskimääräisen emalin paksuuden vertailu alligaattorissa ja fossiilisessa krokodyleissä hampaiden kruunun korkeuden perusteella.
Yhteenvetona kaikki edellä mainitut tiedot, tutkijat tulivat siihen tulokseen, että emalin paksuus riippuu suoraan niin sanotusti hampaiden roolista. Jos näitä hampaita tarvitaan murskaamiseen, niiden emali on huomattavasti paksumpi. Aikaisemmin todettiin, että kaudaalihampaiden paine (puristusvoima) on suurempi kuin rostralhampaiden. Tämä johtuu juuri heidän tehtävästään - pitää saalista ja murskata luita. Siten paksumpi emali estää hampaiden vaurioitumista, jotka altistuvat maksimaaliselle rasitukselle ravinnon aikana. Todisteet viittaavatkin siihen, että krokotiilien hännänhampaat katkeavat paljon harvemmin vakavasta stressistä huolimatta.
Lisäksi todettiin, että hampaat Allognathosuchus emali on huomattavasti paksumpi kuin muiden tutkittujen krokodylien. Uskotaan, että tämä fossiililaji mieluummin ruokkii kilpikonnia, ja niiden kuorien murskaaminen vaatii vahvoja hampaita ja paksua kiillettä.
Tutkijat vertasivat myös krokotiilien ja joidenkin dinosaurusten emalin paksuutta, vastaavaa arvioitua painoa ja kokoa. Tämä analyysi osoitti, että krokodyylillä oli paksumpi emali (kaavio alla).
Kuva 6: krokotiilien ja dinosaurusten emalin paksuuden vertailu.
On uteliasta, että tyrannosauridin emali oli lähes saman paksuinen kuin paljon pienempien Allognathosuchus- ja jopa nykyaikaisten krokotiilien emali. On loogista, että krokotiilien hampaiden rakenne selittyy niiden tottumuksilla metsästyksen ja ruokavalion suhteen.
Arkosaurusten (krokotiilit, dinosaurukset, pterosaurukset jne.) emali on kuitenkin tiedoistaan huolimatta ohuempaa kuin nisäkkäiden.
Kuva #7: Krokotiilien ja joidenkin nisäkäslajien emalin paksuuden (AET) vertailu.
Miksi niin voimakkaasti leukoihinsa tukevien metsästäjien emali on ohuempi kuin nisäkkäiden? Vastaus tähän kysymykseen oli jo alussa - kuluneiden hampaiden korvaaminen uusilla. Vaikka krokotiileilla on vahvat hampaat, ne eivät tarvitse niin sanotusti supervahvoja hampaita, koska uusi hammas korvaa aina rikkoutuneen. Nisäkkäillä (enimmäkseen) ei ole tätä kykyä.
Kuva #8: Krokotiilien ja joidenkin nisäkäslajien emalin paksuuden (RET) vertailu.
Tarkemmin sanottuna arkosaurusten emalin paksuus vaihtelee välillä 0.01 - 0.314 mm ja nisäkkäillä 0.08 - 2.3 mm. Ero, kuten he sanovat, on ilmeinen.
Tarkempia tietoja tutkimuksen vivahteista suosittelen katsomaan
Epilogi
Hampaat, vaikka se kuulostaa kuinka oudolta, ovat äärimmäisen tärkeä työkalu ruoan hankinnassa. Kyllä, nykyaikainen ihminen voi aina korjata kaikki hampaisiin liittyvät viat, mutta luonnon edustajien joukossa ei ole hammaslääkäreitä. Edes ihmiset eivät aina tienneet, mitä hammashoito on. Siksi jotkut lajit valitsevat vahvat ja kestävät hampaat, kun taas toiset haluavat vaihtaa ne, kuten käsineet. Krokotiilit ja niiden kaukaiset sukulaiset voidaan luokitella molempiin ryhmiin. Hampaiden kiille, jota tarvitaan tehokkaaseen saaliin pitämiseen ja luiden murskaamiseen, on krokotiileilla melko paksua, mutta vakavan rasituksen vuoksi niiden hampaat kuluvat edelleen ja joskus katkeavat. Tällöin vanhan hampaan tilalle tulee uusi hammas.
Ihmiselle yksi erottuvista piirteistä on vastakkainen peukalo, joka on auttanut meitä suuresti monissa yrityksissä aina "ota keppi ja naida ärsyttävä naapuri oksalla" ja päättyy "ota kynä ja kirjoita sonetti". ” Krokotiileille tällainen työkalu on leuat, erityisesti hampaat. Juuri tämä kehon osa tekee krokotiileista vaarallisia ja tappavia metsästäjiä, joita tulisi välttää.
Perjantain off-top:
Erittäin mielenkiintoinen ja esteettisesti kaunis lyhyt sarjakuva, jossa krokotiili ei ole aivan krokotiili.
Sarjakuva siitä, kuinka et voi luottaa epäilyttäviin "tukeihin" vedessä, varsinkin jos olet gnuu.
Kiitos katsomisesta, pysykää utelias ja hyvää viikonloppua kaikille! 🙂
Kiitos, että pysyt kanssamme. Pidätkö artikkeleistamme? Haluatko nähdä mielenkiintoisempaa sisältöä? Tue meitä tekemällä tilauksen tai suosittelemalla ystäville, 30 %:n alennus Habr-käyttäjille ainutlaatuisesta lähtötason palvelimien analogista, jonka me keksimme sinulle: (saatavana RAID1:n ja RAID10:n kanssa, jopa 24 ydintä ja jopa 40 Gt DDR4-muistia).
Dell R730xd 2 kertaa halvempi? Vain täällä Alankomaissa! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - alkaen 99 dollaria! Lukea
Lähde: will.com