კბილის ფერია აქ არ მუშაობს: ნიანგებისა და მათი პრეისტორიული წინაპრების კბილების მინანქრის სტრუქტურა

მკრთალად განათებულ დერეფანში შედიხარ, სადაც ტკივილითა და ტანჯვით გატანჯულ სულებს ხვდები. მაგრამ მათ აქ სიმშვიდე არ ექნებათ, რადგან ყოველი კარის მიღმა მათ კიდევ უფრო მეტი ტანჯვა და შიში ელოდებათ, ავსებს სხეულის ყველა უჯრედს და ავსებს ყველა აზრს. უახლოვდები ერთ-ერთ კარს, რომლის მიღმა ისმის ჯოჯოხეთური ღრიალი და ზუზუნი, რომელიც ძვლებამდე გცივდება. დარჩენილი გამბედაობა მუშტში რომ მოიკრიბე, საშინელებისგან გაციებული ხელი გაუწოდე კარის სახელურს, როცა უცებ ვიღაც მხარზე გეხება უკნიდან და შენ, გაოცებული, შემობრუნდები. „ექიმი რამდენიმე წუთში თავისუფალი იქნება. დაჯექი ახლა, ჩვენ დაგირეკავთ, - გეუბნება მედდის ნაზი ხმა. როგორც ჩანს, სწორედ ასე წარმოუდგენია ზოგიერთს სტომატოლოგთან წასვლა და უკიდურესად ნეგატიური დამოკიდებულება აქვს ამ თეთრხალათიან „სადისტებს“. მაგრამ დღეს ჩვენ არ ვისაუბრებთ დენტოფობიაზე, ვისაუბრებთ ნიანგებზე. დიახ, დიახ, საუბარია მათზე, უფრო სწორედ მათ კბილებზე, რომლებსაც არ სჭირდებათ სტომატოლოგიური მკურნალობა.

მისურის უნივერსიტეტის (აშშ) მეცნიერებმა ჩაატარეს ნიანგების კბილების კვლევა, რომელმაც აჩვენა ამ უნაკლო მონადირეების მინანქრის საინტერესო თვისებები, სწორედ მათ ყბებზე დაყრდნობით. რა გაარკვიეს მეცნიერებმა, რით განსხვავდება თანამედროვე ნიანგების კბილები მათი პრეისტორიული ნათესავებისაგან და რა სარგებელი მოაქვს ამ კვლევას? ამის შესახებ კვლევის ჯგუფის ანგარიშიდან ვიგებთ.

კვლევის საფუძველი

ხერხემლიანთა უმრავლესობისთვის კბილები საკვების მიღებისა და ჭამის განუყოფელი ატრიბუტია (ჭიანჭველა არ ითვლება). ზოგიერთი მტაცებელი ნადირობისას ეყრდნობა სიჩქარეს (გეპარდები), ზოგი გუნდს (ლომებს), ზოგისთვის კი მათი ნაკბენის ძალა დიდ როლს თამაშობს. ეს ასევე ეხება ნიანგებს, რომლებიც მსხვერპლს წყალში ეპარებიან და მძლავრი ყბებით იჭერენ მათ. მსხვერპლის გაქცევის თავიდან ასაცილებლად, მჭიდი უნდა იყოს ძლიერი, რაც იწვევს ძვლის სტრუქტურას მძიმე დატვირთვას. მათი ძლიერი ნაკბენის უარყოფითი ეფექტის გასანეიტრალებლად, ნიანგებს აქვთ მეორადი ძვლოვანი პალატა, რომელიც მტკიცედ არის დაკავშირებული თავის ქალასთან.

ნიანგის ყბის დახურვისა და გახსნის ვიზუალური ჩვენება.

ნიანგის კბილების ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელია მათი მუდმივი ჩანაცვლება ახლით, როცა ძველი ცვივა. ფაქტია, რომ ნიანგების კბილები მობუდარი თოჯინას წააგავს, რომლის შიგნითაც ახალი კბილები ვითარდება. დაახლოებით 2 წელიწადში ერთხელ ყბის თითოეული კბილი ახლით იცვლება.

დააკვირდით, რამდენად მჭიდროდ იხურება ეს "სტომატოლოგიური ხაფანგი".

ნიანგების კბილები იყოფა რამდენიმე კატეგორიად ფორმისა და შესაბამისი ფუნქციონირების მიხედვით. ყბის დასაწყისში არის 4 დიდი ფანქარი, რომლებიც საჭიროა ნადირის ეფექტური დაჭერისთვის. შუაში უფრო სქელი კბილებია, რომლებიც ყბის გასწვრივ იზრდება. ეს ნაწილი საჭიროა ნადირის მოსაჭრელად. ძირში კბილები ფართოვდება და უფრო ბრტყელი ხდება, რაც ნიანგებს საშუალებას აძლევს უკბინონ მოლუსკის ნაჭუჭებს და კუს ნაჭუჭებს თესლივით.

რამდენად ძლიერია ნიანგის ყბა? ბუნებრივია, ეს დამოკიდებულია მის ზომაზე და ტიპზე. მაგალითად, 2003 წელს აღმოჩნდა, რომ 272 კილოგრამიანი მისისიპის ალიგატორი კბენს ~9500 N ძალით (N - ნიუტონი, 1 N = 1 კგ მ/წმ2). მაგრამ 1308 კილოგრამიანმა მარილიანი წყლის ნიანგმა აჩვენა დამაფიქრებელი ~34500 N. სხვათა შორის, ადამიანებში ნაკბენის აბსოლუტური ძალა არის დაახლოებით 1498 N.

ნაკბენის სიძლიერე დამოკიდებულია არა იმდენად კბილებზე, არამედ ყბის კუნთებზე. ნიანგებში ეს კუნთები ძალიან მკვრივია და ბევრია. თუმცა, ძალიან განვითარებულ კუნთებს შორის, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან პირის ღრუს დახურვაზე (რაც იძლევა ასეთ ნაკბენ ძალას) და სუსტ კუნთებს შორის, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან პირის გახსნაზე, დიდი განსხვავებაა. ეს განმარტავს, თუ რატომ შეიძლება ნიანგის დახურული პირის დამაგრება მარტივი ლენტით.

მოდი, მაჩვენე, ვინ დაგიძახა პატარა ბრატ.

მაგრამ ნიანგებს ყბა სჭირდებათ არა მხოლოდ საკვების გამო დაუნდობელი მკვლელობისთვის, არამედ შთამომავლობის მოვლისთვისაც. მდედრი ნიანგები ხშირად ყბაში ატარებენ თავიანთ შვილებს (ძნელია მათთვის უფრო უსაფრთხო ადგილის პოვნა, რადგან ვის სურს იქ ასვლა). ნიანგების პირი აღჭურვილია ძალიან მგრძნობიარე რეცეპტორებით, რისი წყალობითაც მათ შეუძლიათ დაარეგულირონ ნაკბენის ძალა, რაც მათ საშუალებას აძლევს უკეთ დაიჭირონ მტაცებელი ან ფრთხილად ატარონ ჩვილები.

ადამიანის კბილები, სამწუხაროდ, ძველების ამოვარდნის შემდეგ არ იზრდება, მაგრამ ნიანგებთან რაღაც საერთო აქვთ - მინანქარი.

სურათი #1: ალიგატორი mississippiensis-ის კაუდალური კბილი.

მინანქარი არის კბილის გვირგვინის გარე გარსი. ეს არის ადამიანის სხეულის უძლიერესი ნაწილი, ისევე როგორც მრავალი სხვა ხერხემლიანი. თუმცა, როგორც ვიცით, კბილები ახლისგან არ იცვლება, ამიტომ მინანქარი უფრო სქელი უნდა იყოს. მაგრამ ნიანგებში გაცვეთილი კბილები ახლით იცვლება, ამიტომ სქელი მინანქრის საჭიროება არ არის. საკმაოდ ლოგიკურად ჟღერს, მაგრამ მართლა ასეა?

მეცნიერები ამბობენ, რომ ერთი ტაქსონის ფარგლებში მინანქრის ცვლილებების გაგება საშუალებას მოგვცემს მომავალში უკეთ გავიხსენოთ, თუ როგორ იცვლება მინანქრის სტრუქტურა ცხოველის ბიომექანიკის და კვების რაციონის მიხედვით.

კერძოდ, ნიანგები ალიგატორი, შესანიშნავია ამ კვლევისთვის მრავალი მიზეზის გამო. პირველ რიგში, მათი კბილები, ნაკბენის ძალა და მინანქრის სტრუქტურა იცვლება ინდივიდის ასაკისა და ზომის მიხედვით, რაც ასევე დიეტის ცვლილებით არის განპირობებული. მეორეც, ნიანგის კბილებს განსხვავებული მორფოლოგია აქვთ ყბაში მათი პოზიციის მიხედვით.

სურათი No2: a და b აჩვენებს კბილთა განსხვავებას დიდ და პატარა ინდივიდებს შორის, c-f გვიჩვენებს თანამედროვე ნიანგების ნამარხი წინაპრების კბილებს.

როსტრული კბილები თხელია და გამოიყენება ნადირის დასაჭერად, ხოლო კუდის კბილები ბლაგვია და გამოიყენება უფრო მაღალი ნაკბენის ძალებით დასამტვრევად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კბილზე დატვირთვა დამოკიდებულია მის პოზიციაზე ყბაში და ამ ყბის მფლობელის ზომაზე.

ამ კვლევაში წარმოდგენილია ნიანგის კბილების მინანქრის აბსოლუტური სისქის (AET) და ზომით სტანდარტიზებული (ნათესავი) მინანქრის სისქის (RET) ანალიზისა და გაზომვების შედეგები.

AET არის საშუალო მანძილის შეფასება მინანქარ-დენტინის შეერთებიდან მინანქრის გარე ზედაპირამდე და არის წრფივი საზომი. და RET არის განზომილებიანი მნიშვნელობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეადაროთ მინანქრის შედარებითი სისქე სხვადასხვა მასშტაბით.

მეცნიერებმა შეაფასეს როსტრული (ყბის "ცხვირის"), შუალედური (მწკრივის შუაში) და კაუდალური (ყბის ძირში) კბილების AET და RET სახეობის შვიდ ინდივიდში. ალიგატორი.

ასევე მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მინანქრის სტრუქტურა შეიძლება დამოკიდებული იყოს ინდივიდის დიეტაზე და მთლიანად სახეობაზე. ნიანგებს აქვთ ძალიან ვრცელი დიეტა (რას იჭერენ რასაც ჭამენ), მაგრამ ის განსხვავდება მათი ნათესავებისგან, რომლებიც დიდი ხანია გადაშენდნენ. ამის შესამოწმებლად მინანქრის პერსპექტივიდან, მეცნიერებმა ჩაატარეს ნამარხების AET და RET ანალიზი. Protosuchidae (UCMP 97638), იჰარკუტოზუსუსი (MTM VER 2018.837) და ალოგონათოსუკუსი (YPM-PU 16989). Protosuchidae არის იურული პერიოდის წარმომადგენელი, იჰარკუტოზუსუსი - ცარცული პერიოდი და ალოგონათოსუკუსი ეოცენიდან.

ფაქტობრივი გაზომვების დაწყებამდე მკვლევარებმა შეიმუშავეს და შემოგვთავაზეს რამდენიმე თეორიული ჰიპოთეზა:

• ჰიპოთეზა 1a - რადგან AET არის წრფივი საზომი და უნდა იყოს დამოკიდებული ზომაზე, AET-ის დისპერსიას სავარაუდოდ საუკეთესოდ აიხსნება თავის ქალას ზომა;
• ჰიპოთეზა 1b-რადგან RET სტანდარტიზებულია ზომის მიხედვით, მოსალოდნელია, რომ RET-ის ვარიაცია საუკეთესოდ აიხსნება კბილის პოზიციით;
• ჰიპოთეზა 2a - რადგან AET და თავის ქალას სიგრძე ზომის წრფივი საზომია, ისინი უნდა მასშტაბირებდეს იზომეტრიული დახრილობით;
• ჰიპოთეზა 2b - იმის გამო, რომ კუდის კბილები განიცდიან ყველაზე დიდ ნაკბენ ძალებს თაღში, ამიტომ RET უფრო მაღალი იქნება კუდის კბილებში.

ქვემოთ მოცემულ ცხრილებში მოცემულია ნიმუშის მონაცემები (ნიანგების თავის ქალა ალიგატორი, აღებულია როკფელერის ნაკრძალიდან გრანდ ჩენიერში, ლუიზიანა და ნამარხები).

ცხრილი No1: ნიანგის კბილების სკანირების მონაცემები (როსტრალი, შუალედური და კაუდალური).

ცხრილი No2: სტომატოლოგიური მონაცემები (LSkull - ქალას სიგრძე, hCrown - გვირგვინის სიმაღლე, VE - მინანქრის მოცულობა, VD - დენტინის მოცულობა, SAEDJ - მინანქარ-დენტინის ინტერფეისის არე, AET - მინანქრის აბსოლუტური სისქე, RET - მინანქრის ფარდობითი სისქე).

კვლევის შედეგები

მე-2 ცხრილში წარმოდგენილი სტომატოლოგიური მონაცემების მიხედვით, მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ მინანქრის სისქე იზომიერად სცილდება თავის ქალას სიგრძეს, კბილის პოზიციის მიუხედავად.

ცხრილი № 3: AET და RET მნიშვნელობები ცვლადებზე დამოკიდებული.

სურათი #3: AET/RET სკალირება თავის ქალას სიგრძესთან შედარებით.

ამავდროულად, კუდის კბილებზე მინანქრის სისქე გაცილებით მეტია, ვიდრე სხვებზე, მაგრამ ეს ასევე არ არის დამოკიდებული თავის ქალას სიგრძეზე.

ცხრილი No4: მინანქრის სისქის საშუალო მნიშვნელობები უფრო მაღალ ხერხემლიანებში (Crocodyliform - ნიანგების ექსტრატაქსონური ჯგუფი, დინოზავრი - დინოზავრები, არტიოდაქტილი - არტიოდაქტილები, ოდონტოცეტები - ვეშაპისებრთა ქვეწესრიგი, პერისოდაქტილი - კენტი პრიმატები, თითის უცნაურები. მღრღნელი - მღრღნელები).

სურათი #4: კაუდალური კბილების მინანქრის სისქე სხვა კბილების სისქეზე მეტია.

სკალირებასთან დაკავშირებული მონაცემები (ცხრილი No3) დაადასტურა ჰიპოთეზა 1a, რომელიც ხსნის AET მნიშვნელობის დამოკიდებულებას თავის ქალას სიგრძეზე და არა კბილის პოზიციაზე. მაგრამ RET მნიშვნელობები, პირიქით, დამოკიდებულია კბილის პოზიციაზე რიგში, და არა თავის ქალას სიგრძეზე, რაც ადასტურებს ჰიპოთეზას 1b.

ასევე დადასტურდა დარჩენილი ჰიპოთეზები (2a და 2b), რაც მიგვანიშნებს მწკრივში სხვადასხვა პოზიციის მქონე კბილების მინანქრის საშუალო სისქის ანალიზიდან.

თანამედროვე მისისიპის ალიგატორისა და მისი უძველესი წინაპრების მინანქრის სისქის შედარებამ ბევრი მსგავსება აჩვენა, მაგრამ იყო განსხვავებებიც. ამგვარად, ალოგონათოსუჩში მინანქრის სისქე დაახლოებით 33%-ით მეტია, ვიდრე თანამედროვე ნიანგებში (სურათი ქვემოთ).

სურათი #5: მინანქრის საშუალო სისქის შედარება ალიგატორისა და ნამარხი ნიანგებში კბილის გვირგვინის სიმაღლეზე დაყრდნობით.

ყველა ზემოაღნიშნული მონაცემის შეჯამებით, მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ მინანქრის სისქე პირდაპირ დამოკიდებულია, ასე ვთქვათ, კბილების როლზე. თუ ეს კბილები საჭიროა დამსხვრევისთვის, მათი მინანქარი საგრძნობლად სქელი გახდება. ადრე დადგინდა, რომ კუდის კბილების წნევა (შეკუმშვის ძალა) უფრო მაღალია, ვიდრე როსტრული კბილების. ეს სწორედ მათი როლით არის განპირობებული - მტაცებლის დაჭერა და ძვლების დამსხვრევა. ამრიგად, სქელი მინანქარი ხელს უშლის კბილების დაზიანებას, რომლებიც ექვემდებარება მაქსიმალურ სტრესს კვების დროს. მართლაც, მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ნიანგების კუდის კბილები გაცილებით ნაკლებად იშლება, მიუხედავად ძლიერი სტრესისა.

გარდა ამისა, აღმოჩნდა, რომ კბილები ალოგონათოსუკუსი მინანქარი მნიშვნელოვნად სქელია, ვიდრე სხვა შესწავლილი ნიანგების. ითვლება, რომ ეს ნამარხი სახეობა უპირატესობას ანიჭებს კუს კვებას და მათი ჭურვების დამსხვრევას ძლიერი კბილები და სქელი მინანქარი სჭირდება.

მეცნიერებმა ასევე შეადარეს ნიანგების და ზოგიერთი დინოზავრის მინანქრის სისქე, შესაბამისი სავარაუდო წონა და ზომა. ამ ანალიზმა აჩვენა, რომ ნიანგებს უფრო სქელი მინანქარი ჰქონდათ (დიაგრამა ქვემოთ).

სურათი #6: ნიანგებისა და დინოზავრების მინანქრის სისქის შედარება.

საინტერესოა, რომ ტირანოზავრიდის მინანქარი თითქმის ისეთივე სისქის იყო, როგორც ბევრად უფრო პატარა ალონატოსუჩებისა და თანამედროვე ნიანგების. ლოგიკურია, რომ ნიანგების კბილის სტრუქტურა აიხსნება მათი ჩვევებით ნადირობისა და დიეტის თვალსაზრისით.

თუმცა, მიუხედავად მათი ჩანაწერებისა, არქოზავრების მინანქარი (ნიანგები, დინოზავრები, პტეროზავრები და სხვ.) უფრო თხელია, ვიდრე ძუძუმწოვრების.

სურათი #7: ნიანგებისა და ძუძუმწოვრების ზოგიერთი სახეობის მინანქრის სისქის (AET) შედარება.

რატომ ხდება, რომ მონადირეების მინანქარი, რომლებიც ასე დიდად ეყრდნობიან ყბებს, უფრო თხელია, ვიდრე ძუძუმწოვრების? ამ კითხვაზე პასუხი უკვე დასაწყისში იყო - ნახმარი კბილების ახლით შეცვლა. მიუხედავად იმისა, რომ ნიანგებს აქვთ ძლიერი კბილები, მათ არ სჭირდებათ, ასე ვთქვათ, სუპერ ძლიერი კბილები, იმის გამო, რომ ახალი კბილი ყოველთვის ჩაანაცვლებს გატეხილს. ძუძუმწოვრებს (უმეტესწილად) ეს ნიჭი არ აქვთ.

სურათი #8: ნიანგებისა და ძუძუმწოვრების ზოგიერთი სახეობის მინანქრის სისქის (RET) შედარება.

უფრო ზუსტად, არქოზავრებში მინანქრის სისქე მერყეობს 0.01-დან 0.314 მმ-მდე, ხოლო ძუძუმწოვრებში 0.08-დან 2.3 მმ-მდე. განსხვავება, როგორც ამბობენ, აშკარაა.

კვლევის ნიუანსების უფრო დეტალური სანახავად, გირჩევთ გადახედოთ მეცნიერთა მოხსენება.

ეპილოგი

კბილები, რაც არ უნდა უცნაურად ჟღერდეს, უაღრესად მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია საკვების მისაღებად. დიახ, თანამედროვე ადამიანს ყოველთვის შეუძლია გამოასწოროს კბილებთან დაკავშირებული ნებისმიერი დეფექტი, მაგრამ ველური ბუნების წარმომადგენლებს შორის არ არიან სტომატოლოგები. ხალხმაც კი არ იცოდა ყოველთვის რა იყო სტომატოლოგიური მკურნალობა. ამიტომ, ზოგიერთი სახეობა ირჩევს ძლიერ და გამძლე კბილებს, ზოგი კი მათ შეცვლას ურჩევნია, როგორც ხელთათმანები. ნიანგები და მათი შორეული ნათესავები შეიძლება დაიყოს ორივე ჯგუფად. კბილებზე მინანქარი, რომელიც აუცილებელია ნადირის ეფექტურად დასაჭერად და ძვლების დასამტვრევად, ნიანგებში საკმაოდ სქელია, მაგრამ სერიოზული სტრესის გათვალისწინებით, მათი კბილები მაინც ცვივა და ზოგჯერ იშლება. ასეთ შემთხვევებში ძველი კბილის ადგილს ახალი კბილი იკავებს.

ადამიანისთვის ერთ-ერთი განმასხვავებელი ნიშანია საპირისპირო ცერა თითი, რომელიც დიდად დაგვეხმარა ბევრ საქმეში, დაწყებული „აიღე ჯოხი და ტოტზე მომაბეზრებელი მეზობელი“ დამთავრებული „აიღე კალამი და დაწერე სონეტი“. ” ნიანგებისთვის ასეთი იარაღია მათი ყბები, კერძოდ კბილები. სწორედ სხეულის ეს ნაწილი აქცევს ნიანგებს ისეთ საშიშ და მომაკვდინებელ მონადირეებად, რომლებსაც უნდა მოერიდოთ.

პარასკევი off-top:

ძალიან საინტერესო და ესთეტიურად ლამაზი მოკლე მულტფილმი, რომელშიც ნიანგი სულაც არ არის ნიანგი.

მულტფილმი იმის შესახებ, თუ როგორ არ შეიძლება ენდოთ წყალში საეჭვო "მორებს", განსაკუთრებით თუ ველური ხარ.

გმადლობთ, რომ კითხულობთ, იყავით ცნობისმოყვარეები და გაატარეთ კარგი შაბათ-კვირა ბიჭებო! 🙂

გმადლობთ, რომ დარჩით ჩვენთან. მოგწონთ ჩვენი სტატიები? გსურთ ნახოთ უფრო საინტერესო შინაარსი? მხარი დაგვიჭირეთ შეკვეთის განთავსებით ან მეგობრებისთვის რეკომენდაციით, 30% ფასდაკლება Habr-ის მომხმარებლებისთვის საწყისი დონის სერვერების უნიკალურ ანალოგზე, რომელიც ჩვენ მიერ გამოგონილია თქვენთვის: მთელი სიმართლე VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps 20$-დან ან როგორ გავაზიარო სერვერი? (ხელმისაწვდომია RAID1 და RAID10-ით, 24 ბირთვამდე და 40 გბ-მდე DDR4).

Dell R730xd 2-ჯერ იაფია? Მხოლოდ აქ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ტელევიზორი $199-დან ნიდერლანდებში! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-დან! Წაიკითხო რაღაცის შესახებ როგორ ავაშენოთ ინფრასტრუქტურის კორპუსი. კლასი Dell R730xd E5-2650 v4 სერვერების გამოყენებით 9000 ევროს ღირებულების პენი?

წყარო: www.habr.com