Você entra em um corredor mal iluminado, onde encontra almas desamparadas, atormentadas pela dor e pelo sofrimento. Mas eles não terão paz aqui, porque atrás de cada uma das portas os espera ainda mais tormento e medo, preenchendo todas as células do corpo e preenchendo todos os pensamentos. Você se aproxima de uma das portas, atrás da qual você pode ouvir um barulho infernal e um zumbido que te arrepia até os ossos. Reunindo o que lhe resta de coragem, você estende a mão, fria de horror, até a maçaneta da porta, quando de repente alguém toca seu ombro por trás, e você, assustado de surpresa, se vira. “O médico estará livre em alguns minutos. Sente-se agora, ligaremos para você”, diz a voz gentil da enfermeira. Aparentemente, é exatamente assim que algumas pessoas imaginam ir ao dentista e têm uma atitude extremamente negativa em relação a esses “sádicos” de jaleco branco. Mas hoje não falaremos de dentofobia, falaremos de crocodilos. Sim, sim, trata-se deles, ou mais precisamente dos dentes, que não necessitam de tratamento dentário.
Cientistas da Universidade de Missouri (EUA) realizaram um estudo com dentes de crocodilos, que mostraram características interessantes do esmalte desses caçadores impecáveis, contando justamente com suas mandíbulas. O que os cientistas descobriram, como os dentes dos crocodilos modernos diferem dos seus parentes pré-históricos e qual é o benefício desta pesquisa? Aprendemos sobre isso no relatório do grupo de pesquisa.
Base do estudo
Para a maioria dos vertebrados, os dentes são um atributo essencial para obter e consumir alimentos (os tamanduás não contam). Alguns predadores dependem da velocidade ao caçar (guepardos), alguns da equipe (leões) e, para alguns, a força de sua mordida desempenha um papel importante. Isto também se aplica aos crocodilos, que se aproximam sorrateiramente de suas vítimas na água e as agarram com suas mandíbulas poderosas. Para evitar que a vítima escape, a pegada deve ser forte, o que resulta em cargas pesadas na estrutura óssea. Para neutralizar o efeito negativo de suas poderosas mordidas, os crocodilos possuem um palato ósseo secundário, que está firmemente conectado ao crânio.
Uma demonstração visual do fechamento e abertura da mandíbula de um crocodilo.
Uma das principais características dos dentes do crocodilo é a sua constante substituição por novos quando os antigos se desgastam. O fato é que os dentes dos crocodilos lembram uma boneca aninhada, dentro da qual se desenvolvem novos dentes. Cerca de uma vez a cada 2 anos, cada um dos dentes da mandíbula é substituído por novos.
Observe como essa “armadilha dentária” se fecha firmemente.
Os dentes dos crocodilos são divididos em várias categorias com base na forma e na funcionalidade correspondente. No início da mandíbula existem 4 presas grandes, necessárias para uma captura eficaz da presa. No meio estão dentes mais grossos, que aumentam ao longo da mandíbula. Esta parte é necessária para cortar presas. Na base, os dentes se alargam e ficam mais achatados, o que permite que os crocodilos mordam as cascas dos moluscos e das tartarugas como se fossem sementes.
Quão forte é a mandíbula de um crocodilo? Naturalmente, isso depende do seu tamanho e tipo. Por exemplo, em 2003 descobriu-se que um crocodilo do Mississippi de 272 quilogramas morde com uma força de ~9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2). Mas o crocodilo de água salgada de 1308 quilos demonstrou uma força alucinante de ~34500 N. A propósito, a força absoluta da mordida em humanos é de aproximadamente 1498 N.
A força da mordida não depende tanto dos dentes, mas dos músculos da mandíbula. Nos crocodilos, esses músculos são muito densos e existem muitos deles. Porém, existe uma forte diferença entre os músculos muito desenvolvidos responsáveis por fechar a boca (que dá tal força de mordida) e os músculos fracos responsáveis por abrir a boca. Isso explica por que a boca fechada de um crocodilo pode ser mantida no lugar com uma simples fita adesiva.
Vamos, me mostre quem te chamou de pirralho.
Mas os crocodilos precisam de mandíbulas não apenas para matar impiedosamente para comer, mas também para cuidar de seus filhotes. As fêmeas dos crocodilos muitas vezes carregam seus filhotes nas mandíbulas (é difícil encontrar um lugar mais seguro para eles, porque quem iria querer subir lá). A boca dos crocodilos está equipada com receptores muito sensíveis, graças aos quais podem regular a força da sua mordida, o que lhes permite segurar melhor as presas ou carregar os bebés com cuidado.
Os dentes humanos, infelizmente, não voltam a crescer depois que os antigos caem, mas têm algo em comum com os crocodilos - o esmalte.
Imagem nº 1: Dente caudal de um jacaré mississippiensis.
O esmalte é a camada externa da coroa do dente. É a parte mais forte do corpo humano, assim como muitos outros vertebrados. Porém, como sabemos, nossos dentes não trocam por novos, portanto nosso esmalte deve ser mais espesso. Mas nos crocodilos, os dentes desgastados são substituídos por novos, por isso não há necessidade de esmalte espesso. Parece bastante lógico, mas é mesmo assim?
Os cientistas dizem que compreender as mudanças no esmalte dentro de um táxon nos permitirá lembrar melhor no futuro como a estrutura do esmalte muda dependendo da biomecânica e da dieta do animal.
Crocodilos, nomeadamente Jacaré mississippiensis, são uma excelente opção para este estudo por uma série de razões. Em primeiro lugar, os dentes, a força de mordida e a estrutura do esmalte mudam dependendo da idade e do tamanho do indivíduo, o que também se deve a mudanças na dieta alimentar. Em segundo lugar, os dentes do crocodilo têm morfologias diferentes dependendo da sua posição na mandíbula.
Imagem nº 2: aeb mostram a diferença de dentes entre indivíduos grandes e pequenos, cf mostra os dentes dos ancestrais fósseis dos crocodilos modernos.
Os dentes rostrais são finos e são usados para agarrar presas, enquanto os dentes caudais são rombos e são usados para esmagar com maiores forças de mordida. Em outras palavras, a carga sobre um dente depende de sua posição na mandíbula e do tamanho do dono dessa mandíbula.
Este estudo apresenta os resultados da análise e medidas da espessura absoluta do esmalte (AET) e espessura padronizada (relativa) do esmalte (RET) de dentes de crocodilo.
AET é uma estimativa da distância média da junção esmalte-dentina até a superfície externa do esmalte e é uma medida linear. E RET é um valor adimensional que permite comparar a espessura relativa do esmalte em diferentes escalas.
Cientistas avaliaram o AET e o RET dos dentes rostrais (no “nariz” da mandíbula), intermediários (no meio da fileira) e caudais (na base da mandíbula) em sete indivíduos da espécie Jacaré mississippiensis.
É importante ressaltar também que a estrutura do esmalte pode depender da dieta do indivíduo e da espécie como um todo. Os crocodilos têm uma dieta muito extensa (o que apanham é o que comem), mas é diferente da dos seus parentes, há muito extintos. Para testar isso do ponto de vista do esmalte, os cientistas realizaram uma análise AET e RET dos fósseis Protosuchidae (UCMP97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) e Alognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae é um representante do período Jurássico, Iharkutosuchus - Período Cretáceo, e Alognathosuchus do Eoceno.
Antes de iniciar as medições reais, os pesquisadores fizeram um brainstorming e propuseram várias hipóteses teóricas:
- Hipótese 1a – Como o AET é uma medida linear e deve depender do tamanho, espera-se que a variação no AET seja melhor explicada pelo tamanho do crânio;
- Hipótese 1b – Como o RET é padronizado por tamanho, espera-se que a variação no RET seja melhor explicada pela posição do dente;
- Hipótese 2a – Como o AET e o comprimento do crânio são medidas lineares de tamanho, eles devem ser dimensionados com uma inclinação isométrica;
- Hipótese 2b - Como os dentes caudais sofrem as maiores forças de mordida no arco, o RET será maior nos dentes caudais.
As tabelas abaixo apresentam dados amostrais (crânios de crocodilos Jacaré mississippiensis, retirado da Reserva Rockefeller em Grand Chenier, Louisiana, e fósseis).
Tabela nº 1: dados de digitalização de dentes de crocodilo (rostral, intermediário e caudal).
Tabela nº 2: dados dentários (LScrânio - comprimento do crânio, hCoroa - altura da coroa, VE - volume do esmalte, VD - volume da dentina, SAEDJ - área de interface esmalte-dentina, AET - espessura absoluta do esmalte, RET - espessura relativa do esmalte).
Resultados do estudo
De acordo com os dados dentários apresentados na Tabela 2, os cientistas concluíram que a espessura do esmalte varia isometricamente com o comprimento do crânio, independentemente da posição do dente.
Tabela nº 3: Valores de AET e RET dependendo das variáveis.
Imagem #3: Escala AET/RET em relação ao comprimento do crânio.
Ao mesmo tempo, a espessura do esmalte dos dentes caudais é muito maior que a dos demais, mas isso também não depende do comprimento do crânio.
Tabela nº 4: valores médios de espessura do esmalte em vertebrados superiores (Crocodiliforme - grupo extra-táxon de crocodilos, Dinossauro - dinossauros, Artiodáctilo - artiodáctilos, Odontocete - subordem dos cetáceos, Perissodáctilo - ungulados com dedos ímpares, Primata - primatas, Roedor - roedores).
Imagem #4: A espessura do esmalte dos dentes caudais é maior que a dos demais dentes.
Os dados relativos à raspagem (Tabela nº 3) confirmaram a hipótese 1a, explicando a dependência do valor do AET no comprimento do crânio, e não na posição do dente. Mas os valores de RET, ao contrário, dependem da posição do dente na fileira, e não do comprimento do crânio, o que confirma a hipótese 1b.
As demais hipóteses (2a e 2b) também foram confirmadas, conforme decorre da análise da espessura média do esmalte dos dentes com diferentes posições na fileira.
Uma comparação da espessura do esmalte do crocodilo do Mississippi moderno e de seus ancestrais mostrou muitas semelhanças, mas também houve diferenças. Assim, no Allognathosuchus a espessura do esmalte é aproximadamente 33% maior que nos crocodilos modernos (imagem abaixo).
Imagem #5: Comparação da espessura média do esmalte em jacarés e crocodilianos fósseis com base na altura da coroa do dente.
Resumindo todos os dados acima, os cientistas chegaram à conclusão de que a espessura do esmalte depende diretamente, por assim dizer, do papel dos dentes. Se esses dentes forem necessários para serem esmagados, o esmalte deles será significativamente mais espesso. Foi descoberto anteriormente que a pressão (força de compressão) dos dentes caudais é maior que a dos dentes rostrais. Isso se deve justamente ao seu papel - segurar presas e esmagar ossos. Assim, o esmalte mais espesso evita danos aos dentes, que estão sujeitos ao máximo estresse durante a nutrição. Na verdade, as evidências sugerem que os dentes caudais dos crocodilos quebram com muito menos frequência, apesar do estresse severo.
Além disso, descobriu-se que os dentes Alognathosuchus o esmalte é significativamente mais espesso do que o de outros crocodilianos estudados. Acredita-se que essa espécie fóssil preferia se alimentar de tartarugas, e para esmagar suas carapaças são necessários dentes fortes e esmalte grosso.
Os cientistas também compararam a espessura do esmalte dos crocodilos e de alguns dinossauros, o peso e o tamanho estimados correspondentes. Esta análise mostrou que os crocodilianos tinham esmalte mais espesso (diagrama abaixo).
Imagem #6: Comparação da espessura do esmalte de crocodilos e dinossauros.
É curioso que o esmalte do tiranossaurídeo tivesse quase a mesma espessura do muito menor Allognathosuchus e até mesmo dos crocodilos modernos. É lógico que a estrutura dentária dos crocodilos se explica pelos seus hábitos de caça e dieta alimentar.
Porém, apesar de seus registros, o esmalte dos arcossauros (crocodilos, dinossauros, pterossauros, etc.) é mais fino que o dos mamíferos.
Imagem #7: Comparação da espessura do esmalte (AET) de crocodilos e algumas espécies de mamíferos.
Por que é que o esmalte dos caçadores, que dependem tanto das mandíbulas, é mais fino do que o dos mamíferos? A resposta a esta pergunta já estava no início - substituir dentes desgastados por novos. Embora os crocodilos tenham dentes fortes, eles não precisam, por assim dizer, de dentes superfortes, pois um dente novo sempre substituirá um quebrado. Os mamíferos (em sua maioria) não possuem esse talento.
Imagem #8: Comparação da espessura do esmalte (RET) de crocodilos e algumas espécies de mamíferos.
Mais precisamente, a espessura do esmalte nos arcossauros varia de 0.01 a 0.314 mm e nos mamíferos de 0.08 a 2.3 mm. A diferença, como dizem, é óbvia.
Para uma visão mais detalhada das nuances do estudo, recomendo dar uma olhada em
Epílogo
Os dentes, por mais estranho que pareça, são uma ferramenta extremamente importante na obtenção de alimentos. Sim, o homem moderno sempre pode corrigir qualquer defeito associado aos dentes, mas entre os representantes da natureza não há dentistas. Mesmo as pessoas nem sempre sabiam o que era tratamento odontológico. Portanto, algumas espécies optam por dentes fortes e duráveis, enquanto outras preferem trocá-los, como as luvas. Os crocodilos e seus parentes distantes podem ser classificados em ambos os grupos. O esmalte dos dentes, necessário para segurar eficazmente as presas e esmagar os ossos, é bastante espesso nos crocodilos, mas devido ao grande estresse, seus dentes ainda se desgastam e às vezes quebram. Nesses casos, um dente novo substitui o dente antigo.
Para uma pessoa, um dos diferenciais é o polegar opositor, que tem nos ajudado muito em muitas empreitadas, que vão desde “pegar um pedaço de pau e foder o vizinho chato do galho” até “pegar uma caneta e escrever um soneto. ” Para os crocodilos, essa ferramenta são as mandíbulas, em particular os dentes. É esta parte do corpo que torna os crocodilos caçadores tão perigosos e mortais que devem ser evitados.
Sexta-feira off-top:
Um pequeno desenho animado muito interessante e esteticamente bonito em que o crocodilo não é bem um crocodilo.
Um desenho animado sobre como você não pode confiar em “toras” suspeitas na água, especialmente se você for um gnu.
Obrigado pela leitura, fiquem curiosos e tenham um ótimo final de semana pessoal! 🙂
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Fonte: habr.com