ProHoster > Blogs > interneta ziņas > Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra

JÅ«s ieejat vāji apgaismotā koridorā, kur satiekat trÅ«cÄ«gas dvēseles, kuras moka sāpes un cieÅ”anas. Bet viņiem te nebÅ«s miera, jo aiz katrām durvÄ«m viņus gaida vēl lielākas mokas un bailes, piepildot visas Ä·ermeņa Ŕūnas un piepildot visas domas. Tu pieej pie kādām no durvÄ«m, aiz kurām dzirdama elliŔķīga rÄ«bÄ“Å”ana un dÅ«koņa, kas atvēsina lÄ«dz kaulam. Savācis savu atlikuÅ”o drosmi dÅ«rē, tu izstiep savu, no Å”ausmām aukstu, roku pie durvju roktura, kad pēkŔņi kāds no mugurpuses pieskaras tavam plecam, un tu, pārsteigumā pārsteigts, apgriezies. "Ārsts bÅ«s brÄ«vs pēc dažām minÅ«tēm. Pagaidām apsēdies, mēs tev piezvanÄ«sim,ā€ stāsta māsas maigā balss. AcÄ«mredzot daži cilvēki tieÅ”i tā iedomājas doties pie zobārsta un ir ārkārtÄ«gi negatÄ«vi noskaņoti pret Å”iem ā€œsadistiemā€ baltajos halātos. Bet Å”odien mēs nerunāsim par dentofobiju, mēs runāsim par krokodiliem. Jā, jā, tas ir par viņiem, precÄ«zāk, par viņu zobiem, kuriem nav nepiecieÅ”ama zobu ārstÄ“Å”ana.

Zinātnieki no MisÅ«ri Universitātes (ASV) veica krokodilu zobu izpēti, kas atklāja interesantas Å”o nevainojamo mednieku emaljas iezÄ«mes, precÄ«zi paļaujoties uz viņu žokļiem. Ko zinātnieki noskaidrojuÅ”i, ar ko mÅ«sdienu krokodilu zobi atŔķiras no aizvēsturisko radinieku zobiem un kāds no Ŕī pētÄ«juma labums? Par to uzzinām no pētnieku grupas ziņojuma.

Pētījuma bāze

Lielākajai daļai mugurkaulnieku zobi ir neatņemams barÄ«bas iegÅ«Å”anas un Ä“Å”anas atribÅ«ts (skudrulāči netiek skaitÄ«ti). Daži plēsēji medÄ«bās paļaujas uz ātrumu (gepardi), daži ir komandā (lauvas), un dažiem liela nozÄ«me ir viņu koduma stiprumam. Tas attiecas arÄ« uz krokodiliem, kas Å«denÄ« piezogas pie upuriem un satver tos ar saviem spēcÄ«gajiem žokļiem. Lai cietuÅ”ais neizkļūtu, satvērienam jābÅ«t spēcÄ«gam, un tas rada lielas slodzes uz kaulu struktÅ«ru. Lai neitralizētu spēcÄ«go kodumu negatÄ«vo ietekmi, krokodiliem ir sekundāras kaulainas aukslējas, kas ir stingri savienotas ar galvaskausu.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Vizuāls krokodila žokļa aizvērÅ”anās un atvērÅ”anas demonstrējums.

Viena no galvenajām krokodila zobu iezÄ«mēm ir to pastāvÄ«ga aizstāŔana ar jauniem, kad vecie nolietojas. Fakts ir tāds, ka krokodilu zobi atgādina ligzdoÅ”anas lelli, kuras iekÅ”pusē attÄ«stās jauni zobi. Apmēram reizi 2 gados katrs no žokļa zobiem tiek aizstāts ar jauniem.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Ievērojiet, cik cieÅ”i Å”is "zobu slazds" aizveras.

Krokodilu zobi tiek iedalÄ«ti vairākās kategorijās pēc formas un atbilstoŔās funkcionalitātes. Žokļa sākumā ir 4 lieli ilkņi, kas nepiecieÅ”ami efektÄ«vai laupÄ«juma sagÅ«stÄ«Å”anai. VidÅ« ir biezāki zobi, kas palielinās gar žokli. Å Ä« daļa ir nepiecieÅ”ama laupÄ«juma grieÅ”anai. Pie pamatnes zobi izpleÅ”as un kļūst plakanāki, kas ļauj krokodiliem kā sēklām iekost cauri gliemju čaumalām un bruņurupuču čaumalām.

Cik stiprs ir krokodila žoklis? Protams, tas ir atkarÄ«gs no tā izmēra un veida. Piemēram, 2003. gadā tika konstatēts, ka 272 kilogramus smagais Misisipi aligators iekož ar ļ½ž9500 N spēku (N - Ņūtons, 1 N = 1 kg m/s2). Taču 1308 kilogramus smagais sālsÅ«dens krokodils uzrādÄ«ja prātu satriecoÅ”u ļ½ž34500 N. Starp citu, absolÅ«tais koduma spēks cilvēkiem ir aptuveni 1498 N.

Koduma stiprums ir atkarÄ«gs ne tik daudz no zobiem, bet gan no žokļa muskuļiem. Krokodiliem Å”ie muskuļi ir ļoti blÄ«vi, un to ir daudz. Tomēr pastāv liela atŔķirÄ«ba starp ļoti attÄ«stÄ«tajiem muskuļiem, kas ir atbildÄ«gi par mutes aizvērÅ”anu (kas dod tādu koduma spēku), un vājajiem muskuļiem, kas ir atbildÄ«gi par mutes atvērÅ”anu. Tas izskaidro, kāpēc krokodila aizvērto muti var noturēt vietā ar vienkārÅ”u lenti.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Nāc, parādi man, kas tevi sauca par mazo sūdu.

Bet krokodiliem žoklis ir vajadzÄ«gs ne tikai nežēlÄ«gai nogalināŔanai pārtikas dēļ, bet arÄ« rÅ«pēm par saviem pēcnācējiem. Krokodilu mātÄ«tes savus mazuļus bieži nēsā žokļos (viņām droŔāku vietu grÅ«ti atrast, jo kurÅ” gan tur gribēs kāpt). Krokodilu mute ir aprÄ«kota ar ļoti jutÄ«giem receptoriem, pateicoties kuriem tie var regulēt koduma spēku, kas ļauj labāk noturēt laupÄ«jumu vai rÅ«pÄ«gi nēsāt mazuļus.

Cilvēkam zobi diemžēl neataug pēc veco izkriÅ”anas, bet tiem ir kas kopÄ«gs ar krokodiliem - emalja.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
1. attēls: Alligator mississippiensis astes zobs.

Emalja ir zoba vainaga ārējais apvalks. Tā ir spēcÄ«gākā cilvēka Ä·ermeņa daļa, kā arÄ« daudzi citi mugurkaulnieki. Taču, kā zināms, mÅ«su zobi pret jauniem nemainās, tādēļ mÅ«su emaljai jābÅ«t biezākai. Bet krokodiliem nolietotos zobus nomaina pret jauniem, tāpēc nav vajadzÄ«ga bieza emalja. Izklausās diezgan loÄ£iski, bet vai tieŔām tā ir?

Zinātnieki saka, ka izpratne par emaljas izmaiņām viena taksona ietvaros ļaus nākotnē labāk atcerēties, kā mainās emaljas struktūra atkarībā no dzīvnieka biomehānikas un uztura.

Krokodili, proti aligators Mississippiensis, ir lieliski piemēroti Å”im pētÄ«jumam vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, viņu zobi, sakodiena spēks un emaljas struktÅ«ra mainās atkarÄ«bā no indivÄ«da vecuma un lieluma, kas ir saistÄ«ts arÄ« ar izmaiņām uzturā. Otrkārt, krokodila zobiem ir dažādas morfoloÄ£ijas atkarÄ«bā no to stāvokļa žoklÄ«.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Attēls Nr.2: a un b parāda zobu atŔķirÄ«bu starp lieliem un maziem indivÄ«diem, c-f parāda mÅ«sdienu krokodilu fosilo priekÅ”teču zobus.

Rostrālie zobi ir plāni un tiek izmantoti laupÄ«juma satverÅ”anai, savukārt astes zobi ir neasi un tiek izmantoti grauÅ”anai ar lielākiem sakodieniem. Citiem vārdiem sakot, zoba slodze ir atkarÄ«ga no tā stāvokļa žoklÄ« un no Ŕī žokļa Ä«paÅ”nieka izmēra.

Šajā pētījumā ir sniegti krokodila zobu absolūtā emaljas biezuma (AET) un izmēra standartizētā (relatīvais) emaljas biezuma (RET) analīzes un mērījumu rezultāti.

AET ir vidējā attāluma novērtējums no emaljas-dentīna savienojuma līdz ārējai emaljas virsmai, un tas ir lineārs mērījums. Un RET ir bezizmēra vērtība, kas ļauj salīdzināt emaljas relatīvo biezumu dažādos mērogos.

Zinātnieki septiņiem sugas Ä«patņiem novērtēja rostrālo (žokļa ā€œdegunaā€, starpposma (rindas vidÅ«) un astes (žokļa pamatnē) zobu AET un RET. aligators Mississippiensis.

Ir arÄ« svarÄ«gi atzÄ«mēt, ka emaljas struktÅ«ra var bÅ«t atkarÄ«ga no indivÄ«da uztura un sugas kopumā. Krokodiliem ir ļoti plaÅ”a barÄ«ba (ko viņi Ä·er, to ēd), taču tas atŔķiras no viņu radinieku uztura, kuri jau sen ir izmiruÅ”i. Lai to pārbaudÄ«tu no emaljas viedokļa, zinātnieki veica fosiliju AET un RET analÄ«zi Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) un Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae ir juras perioda pārstāvis, Iharkutosuchus - KrÄ«ta periods, un Allognathosuchus no eocēna.

Pirms faktisko mērÄ«jumu sākÅ”anas pētnieki veica prāta vētru un ierosināja vairākas teorētiskas hipotēzes:

  • 1.a hipotēze. Tā kā AET ir lineārs mērs un tam jābÅ«t atkarÄ«gam no izmēra, AET dispersiju vislabāk var izskaidrot ar galvaskausa izmēru;
  • 1.b hipotēze ā€” tā kā RET ir standartizēts pēc izmēra, paredzams, ka RET dispersiju vislabāk var izskaidrot ar zoba stāvokli;
  • 2.a hipotēze. Tā kā AET un galvaskausa garums ir lineāri lieluma mēri, tiem vajadzētu mērogot ar izometrisku slÄ«pumu;
  • 2.b hipotēze - Tā kā astes zobi vislielākos sakodiena spēkus izjÅ«t lokā, tāpēc astes zobiem RET bÅ«s augstāks.

Nākamajās tabulās ir parādīti paraugdati (krokodilu galvaskausi aligators Mississippiensis, kas ņemts no Rokfellera rezervāta Grand Chenier, Luiziānā, un fosilijas).

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Tabula Nr. 1: krokodila zobu skenÄ“Å”anas dati (rostrālie, starpposma un astes).

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Tabula Nr. 2: zobārstniecības dati (LSkull - galvaskausa garums, hCrown - vainaga augstums, VE - emaljas tilpums, VD - dentīna tilpums, SAEDJ - emaljas-dentīna saskarnes laukums, AET - absolūtais emaljas biezums, RET - relatīvais emaljas biezums).

Pētījuma rezultāti

Saskaņā ar zobārstniecības datiem, kas sniegti 2. tabulā, zinātnieki secināja, ka emaljas biezums izometriski izlīdzinās ar galvaskausa garumu neatkarīgi no zoba stāvokļa.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Tabula Nr. 3: AET un RET vērtības atkarībā no mainīgajiem.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
3. attēls: AET/RET mērogoÅ”ana attiecÄ«bā pret galvaskausa garumu.

Tajā paŔā laikā emaljas biezums uz astes zobiem ir daudz lielāks nekā uz citiem, taču tas arī nav atkarīgs no galvaskausa garuma.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
Tabula Nr. 4: emaljas biezuma vidējās vērtÄ«bas augstākajiem mugurkaulniekiem (Crocodyliform - krokodilu ekstrataksonu grupa, Dinozauri - dinozauri, Artiodaktili - artiodaktili, Odontocete - vaļveidÄ«go apakÅ”kārta, Perissodactyl - nepāra, primāti - primāti Grauzējs - grauzēji).

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
4. attēls: astes zobu emaljas biezums ir lielāks nekā pārējo zobu emaljas biezums.

Dati par mērogoÅ”anu (tabula Nr. 3) apstiprināja 1.a hipotēzi, skaidrojot AET vērtÄ«bas atkarÄ«bu no galvaskausa garuma, nevis no zoba stāvokļa. Bet RET vērtÄ«bas, gluži pretēji, ir atkarÄ«gas no zoba stāvokļa rindā, nevis no galvaskausa garuma, kas apstiprina hipotēzi 1b.

Pārējās hipotēzes (2a un 2b) arī apstiprinājās, kā izriet no zobu emaljas vidējā biezuma analīzes ar dažādām pozīcijām rindā.

MÅ«sdienu Misisipi aligatora un tā seno senču emaljas biezuma salÄ«dzinājums parādÄ«ja daudz lÄ«dzÄ«bu, taču bija arÄ« atŔķirÄ«bas. Tādējādi Allognathosuchus emaljas biezums ir aptuveni par 33% lielāks nekā mÅ«sdienu krokodiliem (attēls zemāk).

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
5. attēls: vidējā emaljas biezuma salīdzinājums aligatoriem un fosilajiem krokodiliem, pamatojoties uz zoba vainaga augstumu.

Apkopojot visus iepriekÅ” minētos datus, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka emaljas biezums ir tieÅ”i atkarÄ«gs no, tā sakot, zobu lomas. Ja Å”ie zobi ir nepiecieÅ”ami smalcināŔanai, to emalja bÅ«s ievērojami biezāka. IepriekÅ” tika konstatēts, ka astes zobu spiediens (spiedes spēks) ir augstāks nekā rostrālajiem zobiem. Tas ir saistÄ«ts tieÅ”i ar viņu lomu - turēt laupÄ«jumu un sasmalcināt kaulus. Tādējādi biezāka emalja novērÅ” zobu bojājumus, kuri uztura laikā tiek pakļauti maksimālai slodzei. PatieŔām, pierādÄ«jumi liecina, ka krokodiliem astes zobi lÅ«zt daudz retāk, neskatoties uz smagu stresu.

Turklāt tika konstatēts, ka zobi Allognathosuchus emalja ir ievērojami biezāka nekā citiem pētÄ«tajiem krokodilieÅ”iem. Tiek uzskatÄ«ts, ka Ŕī fosilā suga deva priekÅ”roku baroties ar bruņurupučiem, un to čaumalu sasmalcināŔanai ir nepiecieÅ”ami spēcÄ«gi zobi un bieza emalja.

Zinātnieki arÄ« salÄ«dzināja krokodilu un dažu dinozauru emaljas biezumu, atbilstoÅ”o aptuveno svaru un izmēru. Å Ä« analÄ«ze parādÄ«ja, ka krokodilieÅ”iem bija biezāka emalja (diagramma zemāk).

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
6. attēls: krokodilu un dinozauru emaljas biezuma salīdzinājums.

Interesanti, ka tirānozaurīdu emalja bija gandrīz tikpat bieza kā daudz mazāko Allognathosuchus un pat mūsdienu krokodilu emalja. Loģiski, ka krokodilu zobu uzbūve ir izskaidrojama ar viņu paradumiem medību un uztura ziņā.

Tomēr, neskatoties uz to ierakstiem, arhozauru (krokodilu, dinozauru, pterozauru u.c.) emalja ir plānāka nekā zīdītājiem.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
7. attēls: krokodilu un dažu zīdītāju sugu emaljas biezuma (AET) salīdzinājums.

Kāpēc mednieku emalja, kas tik ļoti paļaujas uz žokļiem, ir plānāka nekā zÄ«dÄ«tājiem? Atbilde uz Å”o jautājumu bija jau paŔā sākumā ā€“ nodiluÅ”u zobu nomaiņa pret jauniem. Lai arÄ« krokodiliem ir stipri zobi, tiem nav vajadzÄ«gi, tā teikt, superstipri zobi, jo nolÅ«zuÅ”u zobu vietā vienmēr bÅ«s jauns. ZÄ«dÄ«tājiem (lielākoties) Ŕī talanta nav.

Zobu feja Å”eit nedarbojas: krokodilu un viņu aizvēsturisko senču zobu emaljas struktÅ«ra
8. attēls: krokodilu un dažu zīdītāju sugu emaljas biezuma (RET) salīdzinājums.

Precīzāk, emaljas biezums arhozauros svārstās no 0.01 līdz 0.314 mm, bet zīdītājiem - no 0.08 līdz 2.3 mm. AtŔķirība, kā saka, ir acīmredzama.

Lai sīkāk aplūkotu pētījuma nianses, iesaku ieskatīties zinātnieku ziņojums.

Epilogs

Zobi, lai cik dÄ«vaini tas arÄ« neizklausÄ«tos, ir ārkārtÄ«gi svarÄ«gs lÄ«dzeklis barÄ«bas iegÅ«Å”anai. Jā, mÅ«sdienu cilvēks vienmēr var labot jebkuru defektu, kas saistÄ«ts ar zobiem, bet starp savvaļas pārstāvjiem nav zobārstu. Pat cilvēki ne vienmēr zināja, kas ir zobu ārstÄ“Å”ana. Tāpēc dažas sugas izvēlas stiprus un izturÄ«gus zobus, savukārt citas dod priekÅ”roku tos mainÄ«t, piemēram, cimdus. Krokodilus un to attālos radiniekus var iedalÄ«t abās grupās. Zobu emalja, kas nepiecieÅ”ama efektÄ«vai laupÄ«juma noturÄ“Å”anai un kaulu grauÅ”anai, krokodiliem ir diezgan bieza, taču, ņemot vērā nopietno stresu, zobi joprojām nolietojas un dažreiz lÅ«st. Šādos gadÄ«jumos vecā zoba vietu ieņem jauns zobs.

Cilvēkam viena no atŔķirÄ«gajām pazÄ«mēm ir pretnostatÄ«tais Ä«kŔķis, kas mums ir ļoti palÄ«dzējis daudzos centienos, sākot no ā€œpaņem nÅ«ju un izdrāž kaitinoÅ”o kaimiņu uz zaraā€ un beidzot ar ā€œpaņem pildspalvu un uzraksti sonetu. ā€ Krokodiliem Ŕāds rÄ«ks ir žokļi, jo Ä«paÅ”i zobi. TieÅ”i Ŕī Ä·ermeņa daļa padara krokodilus tik bÄ«stamus un nāvējoÅ”us medniekus, no kuriem vajadzētu izvairÄ«ties.

Piektdienas izlaidums:


Ļoti interesanta un estētiski skaista īsa multfilma, kurā krokodils nav gluži krokodils.


KarikatÅ«ra par to, kā nevar uzticēties aizdomÄ«giem ā€œbaļķiemā€ Å«denÄ«, it Ä«paÅ”i, ja esat gnu.

Paldies, ka skatÄ«jāties, esiet ziņkārÄ«gs un lai visiem jauka nedēļas nogale! šŸ™‚

Paldies, ka palikāt kopā ar mums. Vai jums patīk mūsu raksti? Vai vēlaties redzēt interesantāku saturu? Atbalsti mūs, pasūtot vai iesakot draugiem, 30% atlaide Habr lietotājiem unikālam sākuma līmeņa serveru analogam, ko mēs jums izgudrojām: Visa patiesība par VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 kodoli) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps no 20$ vai kā koplietot serveri? (pieejams ar RAID1 un RAID10, līdz 24 kodoliem un līdz 40 GB DDR4).

Dell R730xd 2 reizes lētāk? Tikai Å”eit 2x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV no 199$ NÄ«derlandē! Dell R420 ā€” 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gbps 100 TB ā€” no 99 USD! LasÄ«t par Kā izveidot infrastruktÅ«ras uzņēmumu klase ar Dell R730xd E5-2650 v4 serveru izmantoÅ”anu 9000 eiro par santÄ«mu?

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru