Gengið er inn í dauft upplýstan gang þar sem þú hittir snauðar sálir þjakaðar af sársauka og þjáningu. En þeir munu ekki hafa frið hér, því á bak við hverja hurð bíður þeirra enn meiri kvöl og ótti, sem fyllir allar frumur líkamans og fyllir allar hugsanir. Þú nálgast eina hurðina, bak við hana heyrist helvítis mal og suð sem kælir þig inn að beini. Með því að safna hugrekki þínu sem eftir er í hnefa, réttirðu út höndina, kaldur af skelfingu, að hurðarhúninu, þegar skyndilega einhver snertir öxlina á þér aftan frá og þú, hissa og undrandi, snýrð við. „Læknirinn verður laus eftir nokkrar mínútur. Sestu niður í bili, við hringjum í þig,“ segir mild rödd hjúkrunarkonunnar þér. Svo virðist sem sumir ímynda sér að fara til tannlæknis og hafa afskaplega neikvætt viðhorf til þessara "sadista" í hvítum sloppum. En í dag munum við ekki tala um tannfælni, við munum tala um krókódíla. Já, já, þetta snýst um þá, eða nánar tiltekið um tennurnar þeirra, sem þurfa ekki tannlæknismeðferð.
Vísindamenn frá háskólanum í Missouri (Bandaríkjunum) gerðu rannsókn á tönnum krókódíla, sem sýndu áhugaverða eiginleika glerungs þessara óaðfinnanlegu veiðimanna og treystu einmitt á kjálka þeirra. Hvað hafa vísindamenn komist að, hvernig eru tennur nútíma krókódíla frábrugðnar forsögulegum ættingjum þeirra og hver er ávinningur þessara rannsókna? Við lærum um þetta af skýrslu rannsóknarhópsins.
Rannsóknargrundvöllur
Hjá flestum hryggdýrum eru tennur óaðskiljanlegur eiginleiki þess að fá og borða mat (mauraætur telja ekki með). Sum rándýr treysta á hraða við veiðar (blettatígar), önnur á lið (ljón) og fyrir suma spilar styrkur bits þeirra stórt hlutverk. Þetta á líka við um krókódíla sem laumast að fórnarlömbum sínum í vatninu og grípa þá með kröftugum kjálkum sínum. Til að koma í veg fyrir að fórnarlambið sleppi þarf gripið að vera öflugt og veldur því mikið álagi á beinbygginguna. Til að hlutleysa neikvæð áhrif kröftugs bits þeirra eru krókódílar með efri beingóm sem er fast tengdur við höfuðkúpuna.
Sjónræn sýning á lokun og opnun á kjálka krókódíls.
Einn af aðaleinkennum krókódílatanna er stöðugt að skipta þeim út fyrir nýjar þegar þær gömlu slitna. Staðreyndin er sú að tennur krókódíla líkjast hreiðurdúkku, þar sem nýjar tennur myndast. Um það bil einu sinni á 2ja ára fresti er hverri tönn í kjálkanum skipt út fyrir nýjar.
Taktu eftir hversu þétt þessi „tanngildra“ lokar.
Tennur krókódíla eru skipt í nokkra flokka eftir lögun og samsvarandi virkni. Í upphafi kjálkans eru 4 stórar vígtennur, sem þarf til að fanga bráð. Í miðjunni eru þykkari tennur, sem aukast meðfram kjálkanum. Þessi hluti er nauðsynlegur til að skera bráð. Við botninn stækka tennurnar og verða flatari, sem gerir krókódílum kleift að bíta í gegnum lindýraskeljar og skjaldbökuskel eins og fræ.
Hversu sterkur er kjálki krókódíls? Auðvitað fer þetta eftir stærð og gerð. Til dæmis, árið 2003 kom í ljós að 272 kílóa Mississippi krokodill bítur með krafti upp á ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2). En saltvatnskrókódíllinn, sem er 1308 kíló, sýndi heillandi ～34500 N. Við the vegur, alger bitkraftur í mönnum er um það bil 1498 N.
Styrkur bitsins fer ekki svo mikið eftir tönnunum heldur kjálkavöðvunum. Í krókódílum eru þessir vöðvar mjög þéttir og þeir eru margir. Hins vegar er mikill munur á mjög þróuðum vöðvum sem bera ábyrgð á að loka munninum (sem gefur slíkan bitkraft) og veiku vöðvunum sem bera ábyrgð á að opna munninn. Þetta útskýrir hvers vegna hægt er að halda lokuðum munni krókódíls á sínum stað með einföldu borði.
Komdu, sýndu mér hver kallaði þig lítinn krakka.
En krókódílar þurfa ekki aðeins kjálka fyrir miskunnarlaus dráp fyrir mat, heldur einnig til að sjá um afkvæmi sín. Kvenkyns krókódílar bera ungana sína oft í kjálkunum (það er erfitt að finna öruggari stað fyrir þá, því hver myndi vilja klifra þangað). Munnur krókódíla er búinn mjög viðkvæmum viðtökum, þökk sé þeim geta þeir stjórnað bitkraftinum, sem gerir þeim kleift að halda betur bráð eða bera börn vandlega.
Mannstennur, því miður, vaxa ekki aftur eftir að þær gömlu detta út, en þær eiga eitthvað sameiginlegt með krókódílum - glerung.
Mynd #1: Stuðtennur af Alligator mississippiensis.
Enamel er ytri skel tannkórónu. Það er sterkasti hluti mannslíkamans, sem og mörg önnur hryggdýr. Hins vegar, eins og við vitum, breytast tennurnar okkar ekki fyrir nýjar, þess vegna verður glerungurinn okkar að vera þykkari. En í krókódílum er slitnum tönnum skipt út fyrir nýjar og því þarf ekki þykkt glerung. Hljómar frekar rökrétt, en er það virkilega svo?
Vísindamenn segja að skilningur á breytingum á glerungi innan eins flokkunar geri okkur kleift að muna betur í framtíðinni hvernig uppbygging glerungsins breytist eftir líffræði og mataræði dýrsins.
Krókódílar þ.e Alligator mississippiensis, henta vel fyrir þessa rannsókn af ýmsum ástæðum. Í fyrsta lagi breytast tennur, bitkraftur og uppbygging glerungsins eftir aldri og stærð einstaklingsins, sem er einnig vegna breytinga á mataræði. Í öðru lagi hafa krókódílstennur mismunandi formgerð eftir staðsetningu þeirra í kjálkanum.
Mynd nr. 2: a og b sýna mun á tönnum á stórum og smáum einstaklingum, c-f sýnir tennur steingerðra forfeðra nútíma krókódíla.
Baktennurnar eru mjóar og eru notaðar til að grípa bráð, en hnakkatennurnar eru sljóar og eru notaðar til að mylja með meiri bitkrafti. Með öðrum orðum, álagið á tönn fer eftir staðsetningu hennar í kjálkanum og stærð eiganda þessa kjálka.
Þessi rannsókn kynnir niðurstöður greiningar og mælinga á hreinni glerungsþykkt (AET) og stærðarstöðluðum (hlutfallslegri) glerungsþykkt (RET) krókódílatanna.
AET er mat á meðalfjarlægð frá glerung-dentin mótum að ytra glerungyfirborði og er línuleg mæling. Og RET er víddarlaust gildi sem gerir þér kleift að bera saman hlutfallslega þykkt glerungs á mismunandi mælikvarða.
Vísindamenn mátu AET og RET á rostral (við „nef“ kjálkans), millitann (í miðri röð) og caudal (neðst á kjálkanum) í sjö einstaklingum af tegundinni. Alligator mississippiensis.
Það er líka mikilvægt að hafa í huga að uppbygging glerungsins getur verið háð mataræði einstaklingsins og tegundarinnar í heild. Krókódílar hafa mjög mikið fæði (þeir veiða er það sem þeir borða) en það er ólíkt ættingjum þeirra sem eru löngu dáin út. Til að prófa þetta frá glerungssjónarmiði gerðu vísindamenn AET og RET greiningu á steingervingunum Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) og Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae er fulltrúi júratímabilsins, Iharkutosuchus - Krítartímabilið, og Allognathosuchus frá eósen.
Áður en raunverulegar mælingar hófust, hugsuðu vísindamennirnir og lögðu fram nokkrar fræðilegar tilgátur:
- Tilgáta 1a—Þar sem AET er línulegur mælikvarði og ætti að ráðast af stærð, er búist við að dreifni í AET skýrist best af höfuðkúpustærð;
- Tilgáta 1b—Vegna þess að RET er staðlað eftir stærð, er búist við að dreifni í RET skýrist best af stöðu tanna;
- Tilgáta 2a — Vegna þess að AET og höfuðkúpulengd eru línuleg stærðarmælikvarði, ættu þau að skalast með ísómetrískri halla;
- Tilgáta 2b - Vegna þess að hnakkatennur upplifa mesta bitkrafta í boganum, því RET verður hærra í tönnum.
Töflurnar hér að neðan sýna sýnishornsgögn (hauskúpur krókódíla Alligator mississippiensis, tekið úr Rockefeller friðlandinu í Grand Chenier, Louisiana, og steingervinga).
Tafla nr. 1: skannagögn krókódílatanna (rostral, intermediate og caudal).
Tafla nr. 2: tanngögn (LSkull - höfuðkúpulengd, hCrown - kórónuhæð, VE - glerungur rúmmál, VD - dentin rúmmál, SAEDJ - enamel-dentin tengisvæði, AET - alger enamel þykkt, RET - hlutfallsleg glerung þykkt).
Niðurstöður rannsókna
Samkvæmt gögnum um tannlækningar sem fram koma í töflu 2 komust vísindamenn að þeirri niðurstöðu að glerungsþykktin mælist jafnt og þétt með lengd höfuðkúpu, óháð stöðu tanna.
Tafla nr. 3: AET og RET gildi eftir breytum.
Mynd #3: AET/RET mælikvarði miðað við höfuðkúpulengd.
Jafnframt er þykkt glerungsins á tönnunum mun meiri en á hinum, en það fer heldur ekki eftir lengd höfuðkúpunnar.
Tafla nr. 4: meðalgildi glerungsþykktar í hærri hryggdýrum (krókódílformar - auka-taxon hópur krókódíla, risaeðla - risaeðlur, Artiodactyl - artiodactyls, Odontocete - undirflokkur hvala, Perissodactyl - oddatána - prímata, prímata, Nagdýr - nagdýr).
Mynd #4: Þykkt glerungsins á stöngartennunum er meiri en hinna tannanna.
Gögn um mælikvarða (tafla nr. 3) staðfestu tilgátu 1a, sem útskýrir hversu háð AET gildið er á lengd höfuðkúpunnar en ekki stöðu tannarinnar. En RET gildin eru þvert á móti háð stöðu tannarinnar í röðinni, en ekki lengd höfuðkúpunnar, sem staðfestir tilgátu 1b.
Tilgáturnar sem eftir voru (2a og 2b) voru einnig staðfestar, eins og kemur fram í greiningu á meðalþykkt glerungs tanna með mismunandi stöðu í röðinni.
Samanburður á glerungsþykkt nútíma Mississippi krokodilsins og forfeður hans sýndi margt líkt, en það var líka munur. Þannig er þykkt glerungsins í Allognathosuchus um það bil 33% meiri en í nútíma krókódílum (mynd að neðan).
Mynd #5: Samanburður á meðalþykkt glerungs í alligator og steingervingum krókódíla miðað við hæð tannkórónu.
Með því að draga saman öll ofangreind gögn komust vísindamenn að þeirri niðurstöðu að þykkt glerungsins veltur beint á, ef svo má segja, hlutverki tannanna. Ef þessar tennur eru nauðsynlegar til að mylja þá verður glerung þeirra verulega þykkari. Áður kom í ljós að þrýstingur (þjöppunarkraftur) á hnakkatönnum er hærri en á ristartönnum. Þetta er einmitt vegna hlutverks þeirra - að halda bráð og mylja bein. Þannig kemur þykkari glerungur í veg fyrir skemmdir á tönnum, sem verða fyrir hámarksálagi við næringu. Reyndar benda vísbendingar til þess að stuðtennur í krókódílum brotni mun sjaldnar, þrátt fyrir mikla streitu.
Auk þess kom í ljós að tennur Allognathosuchus glerungurinn er umtalsvert þykkari en annarra krókódíla sem rannsakaðir voru. Talið er að þessi steingervingategund hafi kosið að nærast á skjaldbökum og til að mylja skel þeirra þarf sterkar tennur og þykkt glerung.
Vísindamenn báru einnig saman þykkt glerungs krókódíla og sumra risaeðla, samsvarandi áætlaða þyngd og stærð. Þessi greining sýndi að crocodylians voru með þykkari glerung (skýringarmynd hér að neðan).
Mynd #6: Samanburður á glerungsþykkt krókódíla og risaeðla.
Það er forvitnilegt að glerung tyrannosaurid var næstum jafnþykk og mun minni Allognathosuchus og jafnvel nútíma krókódíla. Það er rökrétt að tannbygging krókódíla skýrist af venjum þeirra hvað varðar veiðar og mataræði.
Hins vegar, þrátt fyrir heimildir þeirra, er glerung erkiósaeðla (krókódíla, risaeðlna, pterosaurs o.s.frv.) þynnri en spendýra.
Mynd #7: Samanburður á glerungsþykkt (AET) krókódíla og sumra spendýrategunda.
Hvers vegna er glerung veiðimanna, sem treysta svo mikið á kjálka sína, þynnri en spendýra? Svarið við þessari spurningu var þegar í upphafi - að skipta slitnum tönnum út fyrir nýjar. Þó krókódílar séu með sterkar tennur þurfa þeir ekki, ef svo má segja, ofursterkar tennur, vegna þess að ný tönn kemur alltaf í stað brotinnar. Spendýr (að mestu leyti) hafa ekki þennan hæfileika.
Mynd #8: Samanburður á glerungsþykkt (RET) krókódíla og sumra spendýrategunda.
Nánar tiltekið er þykkt glerungs í archosaurs frá 0.01 til 0.314 mm og hjá spendýrum frá 0.08 til 2.3 mm. Munurinn, eins og þeir segja, er augljós.
Fyrir frekari upplýsingar um blæbrigði rannsóknarinnar mæli ég með að skoða
Eftirmáli
Tennur, sama hversu undarlega það kann að hljóma, eru afar mikilvægt tæki til að afla fæðu. Já, nútímamaðurinn getur alltaf leiðrétt hvaða galla sem tengist tönnum, en meðal fulltrúa náttúrunnar eru engir tannlæknar. Jafnvel fólk vissi ekki alltaf hvað tannlækning var. Þess vegna velja sumar tegundir sterkar og endingargóðar tennur á meðan aðrar kjósa að skipta um þær, eins og hanska. Hægt er að flokka krókódíla og fjarskylda ættingja þeirra í báða hópa. Glerárið á tönnunum, sem er nauðsynlegt til að halda bráð og mylja bein, er nokkuð þykkt í krókódílum, en miðað við alvarlegt álag slitna tennurnar enn og brotna stundum. Í slíkum tilfellum kemur ný tönn í stað gömlu tönnarinnar.
Fyrir manneskju er einn af einkennum þumalfingurs sem er andstæður, sem hefur hjálpað okkur mjög í mörgum viðleitni, allt frá því að „taka prik og ríða pirrandi náunganum á greininni“ og enda á „taktu penna og skrifaðu sonnettu. ” Fyrir krókódíla er slíkt verkfæri kjálkar þeirra, einkum tennur. Það er þessi hluti líkamans sem gerir krókódíla svo hættulega og banvæna veiðimenn sem ætti að forðast.
Föstudagur off-top:
Mjög áhugaverð og fagurfræðilega falleg stutt teiknimynd þar sem krókódíllinn er ekki alveg krókódíll.
Teiknimynd um hvernig ekki er hægt að treysta grunsamlegum „stokkum“ í vatninu, sérstaklega ef þú ert villidýr.
Takk fyrir að horfa, vertu forvitin og eigið frábæra helgi allir! 🙂
Þakka þér fyrir að vera hjá okkur. Líkar þér við greinarnar okkar? Viltu sjá meira áhugavert efni? Styðjið okkur með því að leggja inn pöntun eða mæla með því við vini, 30% afsláttur fyrir Habr notendur á einstökum hliðstæðum upphafsþjónum, sem var fundið upp af okkur fyrir þig: (fáanlegt með RAID1 og RAID10, allt að 24 kjarna og allt að 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 sinnum ódýrari? Aðeins hér í Hollandi! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - frá $99! Lestu um
Heimild: www.habr.com