Vous entrez dans un couloir faiblement éclairé, où vous rencontrez des âmes démunies, tourmentées par la douleur et la souffrance. Mais ils n'auront pas la paix ici, car derrière chacune des portes les attend encore plus de tourment et de peur, remplissant toutes les cellules du corps et remplissant toutes les pensées. Vous vous approchez d'une des portes, derrière laquelle vous entendez un grincement et un bourdonnement infernal qui vous glace jusqu'aux os. Rassemblant le reste de votre courage dans un poing, vous tendez la main, froide d'horreur, vers la poignée de la porte, quand soudain quelqu'un vous touche l'épaule par derrière, et vous, surpris de surprise, vous vous retournez. « Le médecin sera libre dans quelques minutes. Asseyez-vous pour l’instant, on vous appelle », vous dit la douce voix de l’infirmière. Apparemment, c'est exactement ainsi que certaines personnes imaginent aller chez le dentiste et ont une attitude extrêmement négative envers ces « sadiques » en blouse blanche. Mais aujourd’hui nous ne parlerons pas de dentophobie, nous parlerons de crocodiles. Oui, oui, il s’agit d’eux, ou plus précisément de leurs dents, qui n’ont pas besoin de soins dentaires.
Des scientifiques de l'Université du Missouri (États-Unis) ont mené une étude sur les dents des crocodiles, qui a montré des caractéristiques intéressantes de l'émail de ces chasseurs impeccables, en s'appuyant précisément sur leurs mâchoires. Qu'ont découvert les scientifiques, en quoi les dents des crocodiles modernes diffèrent de celles de leurs parents préhistoriques et quel est l'avantage de cette recherche ? Nous l’apprenons grâce au rapport du groupe de recherche.
Base de recherche
Pour la plupart des vertébrés, les dents font partie intégrante de l’obtention et de la consommation de nourriture (les fourmiliers ne comptent pas). Certains prédateurs comptent sur la vitesse pour chasser (guépards), d'autres pour l'équipe (lions), et pour certains, la force de leur morsure joue un rôle important. Cela vaut également pour les crocodiles, qui s'approchent furtivement de leurs victimes dans l'eau et les saisissent avec leurs puissantes mâchoires. Pour empêcher la victime de s'échapper, la prise doit être puissante, ce qui entraîne de lourdes charges sur la structure osseuse. Pour neutraliser l'effet négatif de leurs puissantes morsures, les crocodiles possèdent un palais osseux secondaire, relié de manière fixe au crâne.
Une démonstration visuelle de la fermeture et de l'ouverture de la mâchoire d'un crocodile.
L’une des principales caractéristiques des dents de crocodile est leur remplacement constant par de nouvelles lorsque les anciennes s’usent. Le fait est que les dents des crocodiles ressemblent à une poupée gigogne, à l'intérieur de laquelle de nouvelles dents se développent. Environ une fois tous les 2 ans, chacune des dents de la mâchoire est remplacée par de nouvelles.
Remarquez à quel point ce « piège dentaire » se ferme hermétiquement.
Les dents des crocodiles sont divisées en plusieurs catégories en fonction de leur forme et de leur fonctionnalité correspondante. Au début de la mâchoire se trouvent 4 grands crocs, nécessaires à la capture efficace des proies. Au milieu se trouvent des dents plus épaisses, qui s'agrandissent le long de la mâchoire. Cette partie est nécessaire pour couper les proies. À la base, les dents s'élargissent et deviennent plus plates, ce qui permet aux crocodiles de mordre les coquilles de mollusques et de tortues comme des graines.
Quelle est la force de la mâchoire d'un crocodile ? Naturellement, cela dépend de sa taille et de son type. Par exemple, en 2003, il a été découvert qu'un alligator du Mississippi de 272 kilogrammes mordait avec une force de ～9500 1 N (N - Newton, 1 N = 2 kg m/s1308). Mais le crocodile d'eau salée de 34500 1498 kilogrammes a démontré une puissance époustouflante de ～ XNUMX XNUMX N. À propos, la force de morsure absolue chez l'homme est d'environ XNUMX XNUMX N.
La force de la morsure ne dépend pas tant des dents que des muscles de la mâchoire. Chez les crocodiles, ces muscles sont très denses et nombreux. Cependant, il existe une forte différence entre les muscles très développés responsables de la fermeture de la bouche (qui donnent une telle force de morsure) et les muscles faibles responsables de l'ouverture de la bouche. Cela explique pourquoi la gueule fermée d'un crocodile peut être maintenue en place avec un simple ruban adhésif.
Allez, montre-moi qui t'a traité de petit morveux.
Mais les crocodiles ont besoin d'une mâchoire non seulement pour tuer sans pitié pour se nourrir, mais aussi pour prendre soin de leur progéniture. Les femelles crocodiles portent souvent leurs petits dans leurs mâchoires (il est difficile de trouver un endroit plus sûr pour elles, car qui voudrait y grimper). La bouche des crocodiles est équipée de récepteurs très sensibles, grâce auxquels ils peuvent réguler la force de leur morsure, ce qui leur permet de mieux retenir leurs proies ou de porter avec précaution les bébés.
Les dents humaines, malheureusement, ne repoussent pas après la chute des anciennes, mais elles ont quelque chose en commun avec les crocodiles : l'émail.
Image n°1 : Dent caudale d'un Alligator mississippiensis.
L'émail est l'enveloppe externe de la couronne de la dent. C'est la partie la plus solide du corps humain, comme celle de nombreux autres vertébrés. Cependant, comme nous le savons, nos dents ne changent pas pour de nouvelles, notre émail doit donc être plus épais. Mais chez les crocodiles, les dents usées sont remplacées par des neuves, il n'est donc pas nécessaire d'avoir un émail épais. Cela semble assez logique, mais est-ce vraiment le cas ?
Les scientifiques affirment que comprendre les modifications de l’émail au sein d’un taxon nous permettra de mieux nous rappeler à l’avenir comment la structure de l’émail change en fonction de la biomécanique et du régime alimentaire de l’animal.
Les crocodiles, à savoir Alligator mississippiensis, conviennent parfaitement à cette étude pour plusieurs raisons. Premièrement, leurs dents, leur force de morsure et la structure de leur émail changent en fonction de l’âge et de la taille de l’individu, ce qui est également dû aux changements de régime alimentaire. Deuxièmement, les dents du crocodile ont des morphologies différentes selon leur position dans la mâchoire.
Image n°2 : a et b montrent la différence de dents entre les grands et les petits individus, c-f montre les dents des ancêtres fossiles des crocodiles modernes.
Les dents rostrales sont fines et sont utilisées pour saisir les proies, tandis que les dents caudales sont émoussées et sont utilisées pour écraser avec des forces de morsure plus élevées. Autrement dit, la charge sur une dent dépend de sa position dans la mâchoire et de la taille du propriétaire de cette mâchoire.
Cette étude présente les résultats de l’analyse et des mesures de l’épaisseur absolue de l’émail (AET) et de l’épaisseur de l’émail (relative) standardisée (RET) des dents de crocodile.
L’AET est une estimation de la distance moyenne entre la jonction émail-dentine et la surface externe de l’émail et constitue une mesure linéaire. Et RET est une valeur sans dimension qui vous permet de comparer l'épaisseur relative de l'émail à différentes échelles.
Les scientifiques ont évalué l'AET et le RET des dents rostrales (au « nez » de la mâchoire), intermédiaires (au milieu de la rangée) et caudales (à la base de la mâchoire) chez sept individus de l'espèce. Alligator mississippiensis.
Il est également important de noter que la structure de l’émail peut dépendre du régime alimentaire de l’individu et de l’espèce dans son ensemble. Les crocodiles ont un régime alimentaire très complet (ce qu'ils attrapent est ce qu'ils mangent), mais il est différent de celui de leurs parents, disparus depuis longtemps. Pour tester cela du point de vue de l'émail, les scientifiques ont effectué une analyse AET et RET des fossiles. Protosuchidés (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) et Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidés est un représentant de la période jurassique, Iharkutosuchus - Période Crétacé, et Allognathosuchus de l'Éocène.
Avant de commencer les mesures proprement dites, les chercheurs ont réfléchi et proposé plusieurs hypothèses théoriques :
- Hypothèse 1a – Étant donné que l'AET est une mesure linéaire et devrait dépendre de la taille, la variance de l'AET devrait être mieux expliquée par la taille du crâne ;
- Hypothèse 1b : étant donné que le RET est standardisé en fonction de la taille, la variance du RET devrait être mieux expliquée par la position de la dent ;
- Hypothèse 2a – Étant donné que l'AET et la longueur du crâne sont des mesures linéaires de la taille, elles doivent être mises à l'échelle avec une pente isométrique ;
- Hypothèse 2b - Étant donné que les dents caudales subissent les plus grandes forces de morsure dans l'arcade, le RET sera donc plus élevé dans les dents caudales.
Les tableaux ci-dessous présentent des exemples de données (crânes de crocodiles Alligator mississippiensis, extrait de la réserve Rockefeller à Grand Chénier, Louisiane, et fossiles).
Tableau n°1 : données de scanner des dents de crocodile (rostrales, intermédiaires et caudales).
Tableau n°2 : données dentaires (LSkull - longueur du crâne, hCrown - hauteur de la couronne, VE - volume de l'émail, VD - volume de la dentine, SAEDJ - zone d'interface émail-dentine, AET - épaisseur absolue de l'émail, RET - épaisseur relative de l'émail).
Résultats de l'étude
Selon les données dentaires présentées dans le tableau 2, les scientifiques ont conclu que l'épaisseur de l'émail évolue de manière isométrique avec la longueur du crâne, quelle que soit la position de la dent.
Tableau n°3 : Valeurs AET et RET en fonction des variables.
Image n°3 : mise à l'échelle AET/RET par rapport à la longueur du crâne.
Dans le même temps, l'épaisseur de l'émail des dents caudales est beaucoup plus grande que celle des autres, mais cela ne dépend pas non plus de la longueur du crâne.
Tableau n°4 : valeurs moyennes de l'épaisseur de l'émail chez les vertébrés supérieurs (Crocodyliformes - groupe extra-taxon de crocodiles, Dinosaures - dinosaures, Artiodactyles - artiodactyles, Odontocètes - sous-ordre des cétacés, Périssodactyles - ongulés à doigts impairs, Primate - primates, Rongeur - rongeurs).
Image n°4 : L'épaisseur de l'émail des dents caudales est supérieure à celle des autres dents.
Les données concernant le détartrage (tableau n°3) ont confirmé l'hypothèse 1a, expliquant la dépendance de la valeur AET sur la longueur du crâne, et non sur la position de la dent. Mais les valeurs de RET dépendent au contraire de la position de la dent dans la rangée, et non de la longueur du crâne, ce qui confirme l'hypothèse 1b.
Les autres hypothèses (2a et 2b) ont également été confirmées, comme le montre l'analyse de l'épaisseur moyenne de l'émail des dents avec différentes positions dans la rangée.
Une comparaison de l’épaisseur de l’émail de l’alligator moderne du Mississippi et de ses anciens ancêtres a montré de nombreuses similitudes, mais il y avait aussi des différences. Ainsi, chez Allognathosuchus l’épaisseur de l’émail est environ 33 % supérieure à celle des crocodiles modernes (image ci-dessous).
Image n°5 : Comparaison de l'épaisseur moyenne de l'émail chez les alligators et les crocodyliens fossiles en fonction de la hauteur de la couronne dentaire.
En résumant toutes les données ci-dessus, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que l'épaisseur de l'émail dépend directement, pour ainsi dire, du rôle des dents. Si ces dents sont nécessaires au broyage, leur émail sera nettement plus épais. Il a été constaté précédemment que la pression (force de compression) des dents caudales est supérieure à celle des dents rostrales. Cela est dû précisément à leur rôle : retenir les proies et écraser les os. Ainsi, un émail plus épais évite d'endommager les dents, qui sont soumises à un stress maximal lors de la nutrition. En effet, des preuves suggèrent que les dents caudales des crocodiles se cassent beaucoup moins fréquemment, malgré un stress intense.
De plus, il a été constaté que les dents Allognathosuchus l'émail est nettement plus épais que celui des autres crocodyliens étudiés. On pense que cette espèce fossile préférait se nourrir de tortues et que pour écraser leurs carapaces, il faut des dents solides et un émail épais.
Les scientifiques ont également comparé l'épaisseur de l'émail des crocodiles et de certains dinosaures, ainsi que leur poids et leur taille estimés. Cette analyse a montré que les crocodyliens avaient un émail plus épais (schéma ci-dessous).
Image n°6 : Comparaison de l'épaisseur de l'émail des crocodiles et des dinosaures.
Il est curieux que l'émail du tyrannosaure ait presque la même épaisseur que celui de l'Allognathosuchus, beaucoup plus petit, et même des crocodiles modernes. Il est logique que la structure dentaire des crocodiles s’explique par leurs habitudes en matière de chasse et d’alimentation.
Cependant, malgré leurs relevés, l'émail des archosaures (crocodiles, dinosaures, ptérosaures, etc.) est plus fin que celui des mammifères.
Image n°7 : Comparaison de l'épaisseur de l'émail (AET) des crocodiles et de certaines espèces de mammifères.
Pourquoi l’émail des chasseurs, qui dépendent tant de leur mâchoire, est-il plus fin que celui des mammifères ? La réponse à cette question était déjà au début : remplacer les dents usées par des neuves. Bien que les crocodiles aient des dents solides, ils n’ont pas besoin, pour ainsi dire, de dents très solides, car une nouvelle dent remplacera toujours une dent cassée. Les mammifères (pour la plupart) n’ont pas ce talent.
Image n°8 : Comparaison de l'épaisseur de l'émail (RET) des crocodiles et de certaines espèces de mammifères.
Plus précisément, l'épaisseur de l'émail chez les archosaures varie de 0.01 à 0.314 mm et chez les mammifères de 0.08 à 2.3 mm. La différence, comme on dit, est évidente.
Pour un aperçu plus détaillé des nuances de l'étude, je vous recommande de jeter un œil à
Le final
Les dents, aussi étrange que cela puisse paraître, sont un outil extrêmement important pour obtenir de la nourriture. Oui, l'homme moderne peut toujours corriger tout défaut associé aux dents, mais parmi les représentants de la nature, il n'y a pas de dentistes. Même les gens ne savaient pas toujours ce qu’était un traitement dentaire. Par conséquent, certaines espèces choisissent des dents solides et durables, tandis que d'autres préfèrent les changer, comme les gants. Les crocodiles et leurs parents éloignés peuvent être classés dans les deux groupes. L'émail des dents, nécessaire pour retenir efficacement les proies et broyer les os, est assez épais chez les crocodiles, mais étant donné le stress important, leurs dents s'usent encore et se cassent parfois. Dans de tels cas, une nouvelle dent remplace l’ancienne.
Pour une personne, l'une des caractéristiques distinctives est le pouce opposable, qui nous a grandement aidé dans de nombreux efforts, allant de « prends un bâton et baise le voisin ennuyeux sur la branche » et se termine par « prends un stylo et écris un sonnet ». » Pour les crocodiles, un tel outil est leur mâchoire, en particulier leurs dents. C’est cette partie du corps qui fait des crocodiles des chasseurs si dangereux et mortels qu’il faut éviter.
Vendredi off-top :
Un court dessin animé très intéressant et esthétiquement beau dans lequel le crocodile n'est pas tout à fait un crocodile.
Un dessin animé sur le fait qu’on ne peut pas faire confiance aux « bûches » suspectes dans l’eau, surtout si on est un gnou.
Merci d'avoir regardé, restez curieux et bon week-end à tous ! 🙂
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Source: habr.com