Забната самовила не работи овде: структурата на глеѓта на забите на крокодилите и нивните праисториски предци

Влегуваш во слабо осветлен ходник, каде што сретнуваш сиромашни души измачени од болка и страдање. Но, тука нема да имаат мир, бидејќи зад секоја од вратите ги чека уште повеќе маки и страв, исполнувајќи ги сите клетки на телото и исполнувајќи ги сите мисли. Се приближуваш до една од вратите, зад која се слуша пеколно брусење и зуење што те разладува до коска. Собирајќи ја преостанатата храброст во тупаница, ладна од ужас ја испружуваш раката до рачката на вратата, кога одеднаш некој ќе ти го допре рамото одзади, а ти, изненадена, се вртиш наоколу. „Докторот ќе биде слободен за неколку минути. Седни сега, ќе ти се јавиме“, ти вели нежниот глас на медицинската сестра. Очигледно, некои луѓе го замислуваат одењето на забар и имаат крајно негативен став кон овие „садисти“ во бели мантили. Но, денес нема да зборуваме за дентофобија, ќе зборуваме за крокодили. Да, да, се работи за нив, поточно за нивните заби, на кои не им треба стоматолошки третман.

Научниците од Универзитетот во Мисури (САД) спроведоа студија за забите на крокодилите, кои покажаа интересни карактеристики на глеѓта на овие беспрекорни ловци, потпирајќи се токму на нивните вилици. Што откриле научниците, како забите на модерните крокодили се разликуваат од нивните праисториски роднини и која е користа од ова истражување? За ова дознаваме од извештајот на истражувачката група.

Истражувачка основа

За повеќето 'рбетници, забите се составен атрибут за добивање и јадење храна (мравојадите не се бројат). Некои предатори се потпираат на брзината кога ловат (гепарди), некои на тимот (лавови), а за некои, силата на нивниот залак игра огромна улога. Ова важи и за крокодилите, кои се прикрадуваат на своите жртви во водата и ги грабнуваат со моќните вилици. За да се спречи жртвата да избега, стисокот мора да биде моќен, а тоа резултира со големи оптоварувања на структурата на коските. За да го неутрализираат негативниот ефект од нивните моќни каснувања, крокодилите имаат секундарно коскено непце, кое е фиксирано поврзано со черепот.

Визуелна демонстрација на затворање и отворање на вилицата на крокодил.

Една од главните карактеристики на забите на крокодилот е нивната постојана замена со нови кога старите се истрошија. Факт е дека забите на крокодилите личат на кукла за гнездење, во која се развиваат нови заби. Околу еднаш на секои 2 години, секој од забите во вилицата се заменува со нови.

Забележете колку цврсто се затвора оваа „забна стапица“.

Забите на крокодилите се поделени во неколку категории врз основа на обликот и соодветната функционалност. На почетокот на вилицата има 4 големи огради, кои се потребни за ефикасно фаќање на плен. Во средината има подебели заби, кои се зголемуваат по вилицата. Овој дел е потребен за сечење плен. Во основата, забите се шират и стануваат порамни, што им овозможува на крокодилите да каснуваат низ школките од мекотели и лушпите од желките како семиња.

Колку е силна вилицата на крокодилот? Секако, тоа зависи од нејзината големина и вид. На пример, во 2003 година беше откриено дека алигатор од Мисисипи тежок 272 килограми каснува со сила од ~ 9500 N (N - Њутн, 1 N = 1 kg m/s2). Но, крокодилот од солена вода од 1308 килограми демонстрираше неверојатен ～34500 N. Патем, апсолутната сила на каснување кај луѓето е приближно 1498 N.

Јачината на залакот не зависи толку од забите, туку од мускулите на вилицата. Кај крокодилите овие мускули се многу густи и ги има многу. Сепак, постои силна разлика помеѓу многу развиените мускули одговорни за затворање на устата (што дава таква сила за загризување) и слабите мускули одговорни за отворање на устата. Ова објаснува зошто затворената уста на крокодил може да се држи на место со едноставна лента.

Ајде, покажи ми кој те нарече мало детиште.

Но, на крокодилите им треба вилица не само за безмилосни убиства за храна, туку и за грижа за нивното потомство. Женките крокодили често ги носат своите младенчиња во вилиците (тешко е да се најде побезбедно место за нив, бидејќи кој би сакал да се искачи таму). Устата на крокодилите е опремена со многу чувствителни рецептори, благодарение на кои тие можат да ја регулираат силата на нивниот залак, што им овозможува подобро да го држат пленот или внимателно да носат бебиња.

Човечките заби, за жал, не растат повторно откако ќе паднат старите, но имаат нешто заедничко со крокодилите - глеѓта.

Слика бр. 1: Каудален заб на алигатор mississippiensis.

Емајлот е надворешната обвивка на круната на забот. Тоа е најсилниот дел од човечкото тело, како и многу други 'рбетници. Сепак, како што знаеме, нашите заби не се менуваат за нови, затоа нашата глеѓ мора да биде подебела. Но, кај крокодилите, истрошените заби се заменуваат со нови, па нема потреба од густа глеѓ. Звучи сосема логично, но дали е навистина така?

Научниците велат дека разбирањето на промените во емајлот во рамките на еден таксон ќе ни овозможи подобро да се потсетиме во иднина како структурата на емајлот се менува во зависност од биомеханиката и исхраната на животното.

Крокодили, имено Алигатор мисисипипиенс, се одлично погодни за оваа студија поради повеќе причини. Прво, нивните заби, силата на каснувањето и структурата на глеѓта се менуваат во зависност од возраста и големината на поединецот, што се должи и на промените во исхраната. Второ, крокодилските заби имаат различна морфологија во зависност од нивната положба во вилицата.

Слика бр. 2: a и b ја прикажуваат разликата во забите помеѓу големите и малите поединци, c-f ги прикажува забите на фосилните предци на модерните крокодили.

Ростралните заби се тенки и служат за фаќање плен, додека опашките се тапи и се користат за дробење со поголеми сили за загризување. Со други зборови, оптоварувањето на забот зависи од неговата положба во вилицата и од големината на сопственикот на оваа вилица.

Оваа студија ги прикажува резултатите од анализата и мерењата на апсолутна дебелина на глеѓта (AET) и стандардизирана според големината (релативна) дебелина на емајлот (RET) на забите на крокодилот.

AET е проценка на просечното растојание од спојот емајл-дентин до надворешната површина на емајлот и е линеарно мерење. И RET е бездимензионална вредност што ви овозможува да ја споредите релативната дебелина на емајлот во различни размери.

Научниците ги процениле AET и RET на ростралните (на „носот“ на вилицата), средните (во средината на редот) и каудалните (во основата на вилицата) заби кај седум единки од видот Алигатор мисисипипиенс.

Исто така, важно е да се забележи дека структурата на емајлот може да зависи од исхраната на поединецот и видот како целина. Крокодилите имаат многу обемна исхрана (она што го ловат е тоа што го јадат), но таа се разликува од онаа на нивните роднини, кои одамна исчезнале. За да го тестираат ова од перспектива на емајлот, научниците спроведоа AET и RET анализа на фосилите Protosuchidae (UCMP 97638), Ихаркутосухус (MTM VER 2018.837) и Алогнатосухус (YPM-PU 16989). Protosuchidae е претставник на периодот Јура, Ихаркутосухус - Креда период, и Алогнатосухус од еоценот.

Пред да започнат со вистинските мерења, истражувачите направија бура на идеи и предложија неколку теоретски хипотези:

• Хипотеза 1а - Бидејќи AET е линеарна мерка и треба да зависи од големината, варијансата во AET се очекува најдобро да се објасни со големината на черепот;
• Хипотеза 1б - Бидејќи RET е стандардизиран по големина, варијансата во RET се очекува најдобро да се објасни со положбата на забот;
• Хипотеза 2а - Бидејќи AET и должината на черепот се линеарни мерки на големината, тие треба да се размеруваат со изометриски наклон;
• Хипотеза 2б - Бидејќи каудалните заби ги искусуваат најголемите сили на загризување во лакот, затоа RET ќе биде поголем кај каудалните заби.

Во табелите подолу се претставени примероци на податоци (черепи од крокодили Алигатор мисисипипиенс, земен од резерватот Рокфелер во Гранд Шениер, Луизијана и фосили).

Табела бр. 1: податоци за скенирање на забите на крокодилот (рострално, средно и каудално).

Табела бр. 2: забни податоци (LSkull - должина на черепот, hCrown - висина на круната, VE - волумен на емајл, VD - волумен на дентин, SAEDJ - област на интерфејс емајл-дентин, AET - апсолутна дебелина на емајлот, RET - релативна дебелина на емајлот).

Резултати од истражувањето

Според стоматолошките податоци претставени во Табела 2, научниците заклучиле дека дебелината на глеѓта се скали изометриски со должината на черепот, без оглед на положбата на забите.

Табела бр. 3: AET и RET вредности во зависност од променливите.

Слика бр. 3: AET/RET скалирање во однос на должината на черепот.

Во исто време, дебелината на емајлот на каудалните заби е многу поголема отколку на другите, но тоа исто така не зависи од должината на черепот.

Табела бр. 4: просечни вредности на дебелината на емајлот кај повисоките 'рбетници (Крокодилиформни - екстра-таксонска група на крокодили, Диносаурус - диносауруси, Артиодактил - артиодактили, Одонтоцети - подред на китовите, Перисодактил - непарни примати, нерегулирани прамати - непарни прамати, диносауруси - диносауруси. Глодар - глодари).

Слика бр. 4: Дебелината на глеѓта на каудалните заби е поголема од онаа на другите заби.

Податоците за скалирање (Табела бр. 3) ја потврдија хипотезата 1а, објаснувајќи ја зависноста на вредноста на AET од должината на черепот, а не од положбата на забот. Но, вредностите на RET, напротив, зависат од положбата на забот во редот, а не од должината на черепот, што ја потврдува хипотезата 1б.

Потврдени се и останатите хипотези (2а и 2б), како што следува од анализата на просечната дебелина на глеѓта на забите со различни позиции во редот.

Споредбата на дебелината на емајлот на модерниот алигатор од Мисисипи и неговите антички предци покажала многу сличности, но имало и разлики. Така, кај Allognathosuchus дебелината на емајлот е приближно 33% поголема отколку кај модерните крокодили (слика подолу).

Слика бр. 5: Споредба на просечната дебелина на емајлот кај алигаторските и фосилните крокодилии врз основа на висината на коронката на забот.

Сумирајќи ги сите горенаведени податоци, научниците дојдоа до заклучок дека дебелината на глеѓта директно зависи од, така да се каже, улогата на забите. Доколку овие заби се потребни за дробење, нивната глеѓ ќе биде значително подебела. Претходно беше откриено дека притисокот (сила на притисок) на каудалните заби е поголем од оној на ростралните заби. Ова се должи токму на нивната улога - да држат плен и да ги дробат коските. Така, подебелиот емајл спречува оштетување на забите, кои се предмет на максимален стрес за време на исхраната. Навистина, доказите сугерираат дека каудалните заби кај крокодилите се кршат многу поретко, и покрај силниот стрес.

Покрај тоа, беше откриено дека забите Алогнатосухус емајлот е значително подебел од оној на другите проучувани крокодилци. Се верува дека овој фосилен вид претпочитал да се храни со желки, а за дробење на нивните школки потребни се силни заби и густа глеѓ.

Научниците, исто така, ја споредија дебелината на емајлот на крокодилите и некои диносауруси, соодветната проценета тежина и големина. Оваа анализа покажа дека крокодилците имале подебел емајл (дијаграм подолу).

Слика бр. 6: Споредба на дебелината на емајлот на крокодилите и диносаурусите.

Интересно е што емајлот на тираносауридот имал речиси иста дебелина како и на многу помалите Алогнатосухус, па дури и на модерните крокодили. Логично е дека структурата на забите на крокодилите се објаснува со нивните навики во однос на ловот и исхраната.

Сепак, и покрај нивните записи, емајлот на архосаурусите (крокодили, диносауруси, птеросауруси итн.) е потенок од оној на цицачите.

Слика бр. 7: Споредба на дебелината на емајлот (AET) на крокодилите и некои видови цицачи.

Зошто емајлот на ловците, кои толку многу се потпираат на вилиците, е потенок од оној на цицачите? Одговорот на ова прашање беше веќе на почетокот - замена на истрошените заби со нови. Иако крокодилите имаат силни заби, не им требаат, така да се каже, супер силни заби, поради фактот што нов заб секогаш ќе го замени скршениот. Цицачите (во најголем дел) го немаат овој талент.

Слика бр. 8: Споредба на дебелината на емајлот (RET) на крокодилите и некои видови цицачи.

Поточно, дебелината на емајлот кај архосаурусите варира од 0.01 до 0.314 mm, а кај цицачите од 0.08 до 2.3 mm. Разликата, како што велат, е очигледна.

За подетален поглед на нијансите на студијата, препорачувам да го погледнете извештај на научниците.

Епилог

Забите, колку и да звучи чудно, се исклучително важна алатка за добивање храна. Да, современиот човек секогаш може да го поправи секој дефект поврзан со забите, но меѓу претставниците на дивината нема стоматолози. Дури и луѓето не секогаш знаеле што е стоматолошки третман. Затоа, некои видови избираат силни и издржливи заби, додека други претпочитаат да ги менуваат, како ракавици. Крокодилите и нивните далечни роднини можат да се класифицираат во двете групи. Емајлот на забите, кои се неопходни за ефикасно држење на пленот и кршење на коските, кај крокодилите е прилично густа, но со оглед на сериозниот стрес, нивните заби сè уште се трошат, а понекогаш и се кршат. Во такви случаи, нов заб го зазема местото на стариот заб.

За една личност, една од карактеристичните карактеристики е спротивставениот палец, кој многу ни помогна во многу потфати, почнувајќи од „земи стап и ебај го досадниот сосед на гранката“ и завршувајќи со „земи пенкало и напиши сонет. ” За крокодилите, таква алатка се нивните вилици, особено нивните заби. Токму овој дел од телото ги прави крокодилите толку опасни и смртоносни ловци што треба да се избегнуваат.

Петок надвор од врвот:

Многу интересен и естетски убав краток цртан филм во кој крокодилот не е баш крокодил.

Цртан филм за тоа како не можете да им верувате на сомнителните „трупци“ во водата, особено ако сте дива пчела.

Ви благодариме за читањето, останете љубопитни и имајте одличен викенд момци! 🙂

Ви благодариме што останавте со нас. Дали ви се допаѓаат нашите написи? Сакате да видите поинтересна содржина? Поддржете не со нарачка или препорака на пријатели, 30% попуст за корисниците на Habr на уникатен аналог на сервери на почетно ниво, кој го измисливме ние за вас: Целата вистина за VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 јадра) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps од 20 долари или како да споделите сервер? (достапен со RAID1 и RAID10, до 24 јадра и до 40 GB DDR4).

Dell R730xd 2 пати поевтин? Само овде 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 телевизор од 199 долари во Холандија! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - од 99 долари! Прочитајте за Како да се изгради инфраструктурна корп. класа со употреба на сервери Dell R730xd E5-2650 v4 вредни 9000 евра за денар?

Извор: www.habr.com