Ulazite u slabo osvijetljeni hodnik, gdje susrećete siromašne duše mučene bolom i patnjom. Ali ovdje neće imati mira, jer ih iza svakih vrata čeka još veća muka i strah koji ispunjava sve stanice tijela i ispunjava sve misli. Prilazite jednim vratima iza kojih se čuje pakleno škripanje i zujanje koje vas jezi do kostiju. Skupivši preostalu hrabrost u šaku, ispružiš ruku hladnu od užasa prema kvaci, kad ti odjednom netko s leđa dotakne rame, a ti se iznenađeno okreneš. “Doktor će biti slobodan za nekoliko minuta. Sjednite za sada, zvat ćemo vas - kaže vam nježan glas medicinske sestre. Očito upravo tako neki ljudi zamišljaju odlazak zubaru i imaju izrazito negativan stav prema ovim “sadistima” u bijelim kutama. Ali danas nećemo govoriti o dentofobiji, govorit ćemo o krokodilima. Da, da, radi se o njima, točnije o njihovim zubima kojima nije potrebno liječenje.
Znanstvenici sa Sveučilišta Missouri (SAD) proveli su istraživanje zuba krokodila, koje je pokazalo zanimljive karakteristike cakline ovih besprijekornih lovaca, oslanjajući se upravo na njihove čeljusti. Što su znanstvenici otkrili, po čemu se zubi modernih krokodila razlikuju od njihovih prapovijesnih srodnika i koja je korist od ovog istraživanja? O tome doznajemo iz izvješća istraživačke skupine.
Osnova istraživanja
Za većinu kralježnjaka zubi su sastavni atribut dobivanja i jedenja hrane (mravojedi se ne računaju). Neki grabežljivci se u lovu oslanjaju na brzinu (gepardi), neki na tim (lavovi), a kod nekih veliku ulogu igra snaga ugriza. To vrijedi i za krokodile, koji se u vodi prišuljaju svojim žrtvama i zgrabe ih svojim snažnim čeljustima. Kako žrtva ne bi pobjegla, stisak mora biti snažan, a to rezultira velikim opterećenjem strukture kostiju. Kako bi neutralizirali negativan učinak svojih snažnih ugriza, krokodili imaju sekundarno koštano nepce, koje je čvrsto povezano s lubanjom.
Vizualna demonstracija zatvaranja i otvaranja krokodilske čeljusti.
Jedna od glavnih značajki krokodilskih zuba je njihova stalna zamjena novima kada se stari istroše. Činjenica je da zubi krokodila nalikuju lutki za gniježđenje, unutar koje se razvijaju novi zubi. Otprilike jednom svake 2 godine svaki se zub u čeljusti mijenja novim.
Obratite pozornost na to koliko se čvrsto zatvara ova "zamka za zube".
Zubi krokodila dijele se u nekoliko kategorija na temelju oblika i odgovarajuće funkcionalnosti. Na početku čeljusti nalaze se 4 velika očnjaka, koji su potrebni za učinkovito hvatanje plijena. U sredini su deblji zubi, koji se povećavaju duž čeljusti. Ovaj dio je potreban za rezanje plijena. Pri dnu se zubi šire i postaju ravniji, što omogućuje krokodilima da poput sjemenki progrizu oklope mekušaca i kornjača.
Koliko je jaka čeljust krokodila? Naravno, to ovisi o njegovoj veličini i vrsti. Na primjer, 2003. godine utvrđeno je da aligator iz Mississippija od 272 kilograma grize snagom od ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2). Ali slanovodni krokodil od 1308 kilograma pokazao je nevjerojatnih ～34500 N. Usput, apsolutna sila ugriza kod ljudi je otprilike 1498 N.
Snaga ugriza ne ovisi toliko o zubima, koliko o mišićima čeljusti. Kod krokodila ti mišići su vrlo gusti i ima ih mnogo. Međutim, postoji velika razlika između vrlo razvijenih mišića odgovornih za zatvaranje usta (koji daju takvu snagu zagriza) i slabih mišića odgovornih za otvaranje usta. Ovo objašnjava zašto se zatvorena usta krokodila mogu držati jednostavnom trakom.
Hajde, pokaži mi tko te nazvao malim derištem.
Ali krokodilima je čeljust potrebna ne samo za nemilosrdna ubijanja radi hrane, već i za brigu o potomstvu. Ženke krokodila često nose svoje mlade u čeljusti (teško je naći sigurnije mjesto za njih, jer tko bi se tamo htio penjati). Usta krokodila opremljena su vrlo osjetljivim receptorima, zahvaljujući kojima mogu regulirati snagu ugriza, što im omogućuje da bolje drže plijen ili pažljivo nose bebe.
Ljudski zubi, nažalost, ne izrastu ponovno nakon što ispadnu stari, ali imaju nešto zajedničko s krokodilima - caklinu.
Slika #1: Kaudalni zub Alligator mississippiensis.
Caklina je vanjska ljuska krune zuba. Najjači je dio ljudskog tijela, kao i mnogih drugih kralježnjaka. No, kao što znamo, naši se zubi ne mijenjaju za nove, stoga naša caklina mora biti deblja. No, kod krokodila se istrošeni zubi zamjenjuju novima, pa nema potrebe za debelom caklinom. Zvuči sasvim logično, ali je li doista tako?
Znanstvenici kažu da će nam razumijevanje promjena u caklini unutar jednog taksona omogućiti da u budućnosti bolje zapamtimo kako se struktura cakline mijenja ovisno o biomehanici i prehrani životinje.
Krokodili, naime Alligator mississippiensis, izvrsno odgovaraju ovoj studiji iz više razloga. Prvo, zubi, snaga zagriza i struktura cakline mijenjaju se ovisno o dobi i veličini jedinke, što je također posljedica promjena u prehrani. Drugo, zubi krokodila imaju različite morfologije ovisno o položaju u čeljusti.
Slika br. 2: a i b prikazuje razliku u zubima između velikih i malih jedinki, c-f prikazuje zube fosilnih predaka modernih krokodila.
Rostralni zubi su tanki i služe za hvatanje plijena, dok su kaudalni zubi tupi i služe za drobljenje 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 cakline i linearna je mjera. A RET je bezdimenzijska vrijednost koja vam omogućuje usporedbu relativne debljine cakline u različitim mjerilima.
Znanstvenici su procijenili AET i RET rostralnih (na "nosu" čeljusti), srednjih (u sredini reda) i kaudalnih (na bazi čeljusti) zuba u sedam jedinki ove vrste Alligator mississippiensis.
Također je važno napomenuti da struktura cakline može ovisiti o prehrani pojedinca i vrste u cjelini. Krokodili imaju vrlo ekstenzivnu ishranu (ono što ulove to i jedu), ali je drugačija od ishrane njihovih srodnika koji su odavno izumrli. Kako bi ovo testirali iz perspektive cakline, znanstvenici su proveli AET i RET analizu fosila Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) i Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae je predstavnik jurskog razdoblja, Iharkutosuchus - Razdoblje krede, i Allognathosuchus iz eocena.
Prije početka stvarnih mjerenja, istraživači su razmišljali i predložili nekoliko teorijskih hipoteza:
- Hipoteza 1a—Budući da je AET linearna mjera i trebala bi ovisiti o veličini, očekuje se da će se varijanca u AET najbolje objasniti veličinom lubanje;
- Hipoteza 1b—Budući da je RET standardiziran prema veličini, očekuje se da će se varijanca RET-a najbolje objasniti položajem zuba;
- Hipoteza 2a—Budući da su AET i duljina lubanje linearne mjere veličine, trebale bi se mjeriti s izometrijskim nagibom;
- Hipoteza 2b - Budući da kaudalni zubi doživljavaju najveće sile zagriza u luku, stoga će RET biti veći u kaudalnim zubima.
Donje tablice prikazuju uzorke podataka (lubanje krokodila Alligator mississippiensis, uzeto iz rezervata Rockefeller u Grand Chenieru, Louisiana, i fosili).
Tablica br. 1: Podaci o skeniranju zuba krokodila (rostralno, srednje i kaudalno).
Tablica br. 2: dentalni podaci (LSkull - duljina lubanje, hCrown - visina krune, VE - volumen cakline, VD - volumen dentina, SAEDJ - površina sučelja caklina-dentin, AET - apsolutna debljina cakline, RET - relativna debljina cakline).
Rezultati istraživanja
Prema stomatološkim podacima predstavljenim u tablici 2, znanstvenici su zaključili da debljina cakline izometrijski varira s duljinom lubanje, bez obzira na položaj zuba.
Tablica br. 3: AET i RET vrijednosti ovisno o varijablama.
Slika #3: AET/RET skaliranje u odnosu na duljinu lubanje.
U isto vrijeme, debljina cakline na kaudalnim zubima mnogo je veća nego na ostalima, ali to također ne ovisi o duljini lubanje.
Tablica br. 4: prosječne vrijednosti debljine cakline kod viših kralježnjaka (Crocodyliform - izvantaksonska skupina krokodila, Dinosaur - dinosauri, Artiodactyl - artiodaktili, Odontocete - podred kitova, Perissodactyl - neparnoprsti papkari, Primati - primati, Glodavac - glodavci).
Slika #4: Debljina cakline kaudalnih zuba je veća nego kod ostalih zuba.
Podaci o skaliranju (tablica br. 3) potvrdili su hipotezu 1a, objašnjavajući ovisnost vrijednosti AET o duljini lubanje, a ne o položaju zuba. No RET vrijednosti, naprotiv, ovise o položaju zuba u nizu, a ne o duljini lubanje, što potvrđuje hipotezu 1b.
Preostale hipoteze (2a i 2b) također su potvrđene, što proizlazi iz analize prosječne debljine cakline zuba s različitim položajem u nizu.
Usporedba debljine cakline modernog aligatora iz Mississippija i njegovih davnih predaka pokazala je mnoge sličnosti, ali postojale su i razlike. Tako je kod Allognathosuchusa debljina cakline otprilike 33% veća nego kod modernih krokodila (slika ispod).
Slika #5: Usporedba prosječne debljine cakline kod aligatora i fosilnih krokodila na temelju visine krune zuba.
Sažimajući sve gore navedene podatke, znanstvenici su došli do zaključka da debljina cakline izravno ovisi o, da tako kažemo, ulozi zuba. Ako su ti zubi potrebni za drobljenje, njihova će caklina biti znatno deblja. Prethodno je utvrđeno da je pritisak (kompresivna sila) kaudalnih zuba veći nego kod rostralnih zuba. To je zbog njihove uloge - da drže plijen i drobe kosti. Tako deblja caklina sprječava oštećenje zuba koji su tijekom prehrane podložni maksimalnom stresu. Doista, dokazi upućuju na to da se repni zubi kod krokodila puno rjeđe lome, unatoč ozbiljnom stresu.
Osim toga, utvrđeno je da zubi Allognathosuchus caklina je znatno deblja nego kod ostalih proučavanih krokodila. Vjeruje se da se ova fosilna vrsta radije hranila kornjačama, a za drobljenje njihovih oklopa potrebni su jaki zubi i debela caklina.
Znanstvenici su također usporedili debljinu cakline krokodila i nekih dinosaura, odgovarajuću procijenjenu težinu i veličinu. Ova analiza je pokazala da krokodili imaju deblju caklinu (dijagram ispod).
Slika #6: Usporedba debljine cakline krokodila i dinosaura.
Zanimljivo je da je caklina tiranosaurida bila gotovo iste debljine kao i mnogo manji Allognathosuchus, pa čak i moderni krokodili. Logično je da se struktura zuba krokodila objašnjava njihovim navikama u lovu i prehrani.
Međutim, unatoč njihovim zapisima, caklina arhosaura (krokodila, dinosaura, pterosaura itd.) je tanja od one sisavaca.
Slika #7: Usporedba debljine cakline (AET) krokodila i nekih vrsta sisavaca.
Zašto je caklina lovaca, koji se toliko oslanjaju na svoje čeljusti, tanja nego kod sisavaca? Odgovor na ovo pitanje bio je već na početku – zamjena istrošenih zubi novima. Iako krokodili imaju jake zube, ne trebaju im, da tako kažem, super jaki zubi, budući da će novi zub uvijek zamijeniti slomljeni. Sisavci (većinom) nemaju taj talent.
Slika #8: Usporedba debljine cakline (RET) krokodila i nekih vrsta sisavaca.
Točnije, debljina cakline kod arhosaura varira od 0.01 do 0.314 mm, a kod sisavaca od 0.08 do 2.3 mm. Razlika je, kako kažu, očita.
Za detaljniji pregled nijansi studije, preporučujem da pogledate
Epilog
Zubi su, koliko god to čudno zvučalo, iznimno važan alat u dobivanju hrane. Da, moderni čovjek uvijek može ispraviti bilo koji nedostatak povezan sa zubima, ali među predstavnicima divljine nema stomatologa. Ni ljudi nisu uvijek znali što je liječenje zuba. Stoga neke vrste biraju jake i izdržljive zube, dok ih druge radije mijenjaju, poput rukavica. Krokodili i njihovi dalji srodnici mogu se svrstati u obje skupine. Caklina na zubima, koji su potrebni za učinkovito držanje plijena i drobljenje kostiju, kod krokodila je prilično debela, no zbog ozbiljnog stresa zubi im se ipak troše i ponekad se lome. U takvim slučajevima mjesto starog zuba zauzima novi zub.
Za čovjeka je jedna od prepoznatljivih značajki suprotstavljeni palac, koji nam je uvelike pomogao u mnogim nastojanjima, od “uzmi štap i pojebi dosadnog susjeda na grani” do “uzmi pero i napiši sonet”. ” Za krokodile, takav alat su čeljusti, posebno zubi. Upravo ovaj dio tijela čini krokodile tako opasnim i smrtonosnim lovcima koje treba izbjegavati.
Petak off-top:
Vrlo zanimljiv i estetski lijep kratki crtić u kojem krokodil i nije baš krokodil.
Crtani film o tome kako se ne smije vjerovati sumnjivim "balvanima" u vodi, pogotovo ako ste gnu.
Hvala na gledanju, ostanite znatiželjni i ugodan vikend svima! 🙂
Hvala što ste ostali s nama. Sviđaju li vam se naši članci? Želite li vidjeti više zanimljivog sadržaja? Podržite nas narudžbom ili preporukom prijateljima, 30% popusta za korisnike Habra na jedinstveni analog početnih poslužitelja, koji smo izmislili za vas: (dostupno s RAID1 i RAID10, do 24 jezgre i do 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 puta jeftiniji? Samo ovdje u Nizozemskoj! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gbps 100 TB - od 99 USD! Pročitaj o
Izvor: www.habr.com