Vstopite v slabo osvetljen hodnik, kjer srečate uboge duše, ki jih mučijo bolečina in trpljenje. Tu pa ne bodo imeli miru, saj jih za vsakim od vrat čaka še večja muka in strah, ki polni vse celice telesa in polni vse misli. Približaš se enim vratom, za katerimi zaslišiš peklensko škrtanje in brenčanje, ki te zmrazi do kosti. Zbereš preostali pogum v pest, iztegneš roko, premraženo od groze, proti vratni kljuki, ko se nenadoma nekdo dotakne tvoje rame od zadaj, ti pa se presenečeno obrneš. »Zdravnik bo prost čez nekaj minut. Za zdaj se usedite, vas pokličemo,« vam pove nežen glas medicinske sestre. Očitno si nekateri prav tako predstavljajo obisk zobozdravnika in imajo do teh “sadistov” v belih haljah izjemno odklonilen odnos. Toda danes ne bomo govorili o dentofobiji, govorili bomo o krokodilih. Ja, ja, gre za njih, natančneje za njihove zobe, ki ne potrebujejo zobozdravstvenega zdravljenja.
Znanstveniki z Univerze v Missouriju (ZDA) so izvedli študijo zob krokodilov, ki je pokazala zanimive značilnosti sklenine teh brezhibnih lovcev, ki se zanašajo ravno na njihove čeljusti. Kaj so ugotovili znanstveniki, kako se zobje sodobnih krokodilov razlikujejo od njihovih prazgodovinskih sorodnikov in kakšna je korist te raziskave? O tem izvemo iz poročila raziskovalne skupine.
Raziskovalna osnova
Za večino vretenčarjev so zobje sestavni atribut pridobivanja in uživanja hrane (mravljinčarji ne štejejo). Nekateri plenilci se pri lovu zanašajo na hitrost (gepardi), nekateri na vprego (levi), pri nekaterih pa ima veliko vlogo moč ugriza. To velja tudi za krokodile, ki se v vodi prikradejo svojim žrtvam in jih zgrabijo s svojimi močnimi čeljustmi. Da žrtev ne bi pobegnila, mora biti prijem močan, kar povzroči velike obremenitve kostne strukture. Za nevtralizacijo negativnega učinka svojih močnih ugrizov imajo krokodili sekundarno kostno nebo, ki je fiksno povezano z lobanjo.
Vizualna predstavitev zapiranja in odpiranja krokodilove čeljusti.
Ena od glavnih značilnosti krokodiljih zob je njihova stalna zamenjava z novimi, ko se stari obrabijo. Dejstvo je, da zobje krokodilov spominjajo na gnezdilnico, znotraj katere se razvijejo novi zobje. Približno enkrat na 2 leti se vsak zob v čeljusti zamenja z novim.
Opazite, kako tesno se zapira ta "zobna past".
Zobje krokodila so razdeljeni v več kategorij glede na obliko in pripadajočo funkcionalnost. Na začetku čeljusti so 4 veliki zobje, ki so potrebni za učinkovito lovljenje plena. Na sredini so debelejši zobje, ki se povečujejo vzdolž čeljusti. Ta del je potreben za rezanje plena. Na dnu se zobje razširijo in postanejo bolj ploščati, kar krokodilom omogoča, da pregriznejo oklepe mehkužcev in želv kot semena.
Kako močna je krokodilova čeljust? Seveda je to odvisno od njegove velikosti in vrste. Na primer, leta 2003 je bilo ugotovljeno, da 272-kilogramski aligator iz Mississippija ugrizne s silo ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2). Toda 1308-kilogramski slanovodni krokodil je pokazal osupljivih ～34500 N. Mimogrede, absolutna sila ugriza pri ljudeh je približno 1498 N.
Moč ugriza ni odvisna toliko od zob, ampak od čeljustnih mišic. Pri krokodilih so te mišice zelo goste in jih je veliko. Obstaja pa velika razlika med zelo razvitimi mišicami, ki so odgovorne za zapiranje ust (ki dajejo tako moč ugriza) in šibkimi mišicami, ki so odgovorne za odpiranje ust. To pojasnjuje, zakaj se krokodilova zaprta usta lahko držijo na mestu s preprostim trakom.
Daj no, pokaži mi, kdo te je označil za malega brata.
Toda krokodili ne potrebujejo čeljusti samo za neusmiljeno ubijanje za hrano, ampak tudi za skrb za svoje potomce. Samice krokodilov pogosto nosijo svoje mladiče v čeljusti (težko je najti bolj varno mesto zanje, kajti kdo bi rad plezal tja). Usta krokodilov so opremljena z zelo občutljivimi receptorji, zahvaljujoč katerim lahko uravnavajo silo ugriza, kar jim omogoča, da bolje zadržijo plen ali skrbno nosijo dojenčke.
Človeški zobje po izpadu starih žal ne zrastejo nazaj, imajo pa nekaj skupnega s krokodilskimi - sklenino.
Slika #1: repni zob aligatorja mississippiensis.
Sklenina je zunanja lupina zobne krone. Je najmočnejši del človeškega telesa, kot tudi mnogih drugih vretenčarjev. Vendar kot vemo, se naši zobje ne menjajo za nove, zato mora biti naša sklenina debelejša. Toda pri krokodilih se izrabljeni zobje nadomestijo z novimi, zato ni potrebe po debeli sklenini. Sliši se precej logično, a je res tako?
Znanstveniki pravijo, da nam bo razumevanje sprememb sklenine znotraj enega taksona omogočilo, da si bomo v prihodnosti bolje zapomnili, kako se struktura sklenine spreminja glede na biomehaniko in prehrano živali.
Krokodili namreč Alligator mississippiensis, so iz več razlogov zelo primerni za to študijo. Prvič, njihovi zobje, moč ugriza in struktura sklenine se spreminjajo glede na starost in velikost posameznika, kar je tudi posledica sprememb v prehrani. Drugič, zobje krokodila imajo različne morfologije glede na njihov položaj v čeljusti.
Slika št. 2: a in b prikazujeta razliko v zobovju med velikimi in majhnimi osebki, c-f prikazuje zobovje fosilnih prednikov sodobnih krokodilov.
Rostralni zobje so tanki in se uporabljajo za prijemanje plena, medtem ko so repni zobje topi in se uporabljajo za drobljenje z večjimi silami ugriza. Z drugimi besedami, obremenitev zoba je odvisna od njegovega položaja v čeljusti in od velikosti lastnika te čeljusti.
Ta študija predstavlja rezultate analize in meritev absolutne debeline sklenine (AET) in velikostno standardizirane (relativne) debeline sklenine (RET) krokodiljih zob.
AET je ocena povprečne razdalje od stika med sklenino in dentinom do zunanje površine sklenine in je linearna meritev. In RET je brezdimenzijska vrednost, ki vam omogoča primerjavo relativne debeline sklenine na različnih lestvicah.
Znanstveniki so ocenili AET in RET rostralnih (na "nosu" čeljusti), vmesnih (na sredini vrste) in repnih (na dnu čeljusti) zob pri sedmih posameznikih te vrste. Alligator mississippiensis.
Pomembno je tudi vedeti, da je struktura sklenine lahko odvisna od prehrane posameznika in vrste kot celote. Krokodili imajo zelo obsežno prehrano (kar ulovijo, to tudi pojedo), vendar se razlikuje od prehrane njihovih sorodnikov, ki so že zdavnaj izumrli. Da bi to preizkusili z vidika sklenine, so znanstveniki izvedli analizo fosilov AET in RET Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) in Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Protosuchidae je predstavnik jurskega obdobja, Iharkutosuchus - obdobje krede in Allognathosuchus iz eocena.
Pred začetkom dejanskih meritev so raziskovalci razmišljali in predlagali več teoretičnih hipotez:
- Hipoteza 1a – ker je AET linearna mera in bi morala biti odvisna od velikosti, se pričakuje, da bo varianco AET najbolje razložiti z velikostjo lobanje;
- Hipoteza 1b – ker je RET standardiziran glede na velikost, se pričakuje, da bo varianco RET najbolje razložiti položaj zoba;
- Hipoteza 2a—Ker sta AET in dolžina lobanje linearni meri velikosti, bi morali meriti z izometričnim naklonom;
- Hipoteza 2b – Ker repni zobje doživljajo največjo ugrizno silo v loku, bo RET višji pri repnih zobeh.
Spodnje tabele predstavljajo vzorčne podatke (lobanje krokodilov Alligator mississippiensis, vzeto iz rezervata Rockefeller v Grand Chenierju v Louisiani in fosili).
Tabela št. 1: podatki o skeniranju zob krokodila (rostralno, vmesno in kavdalno).
Tabela št. 2: dentalni podatki (LSkull - dolžina lobanje, hCrown - višina krone, VE - volumen sklenine, VD - volumen dentina, SAEDJ - površina stika sklenina-dentin, AET - absolutna debelina sklenine, RET - relativna debelina sklenine).
Rezultati raziskav
Glede na zobne podatke, predstavljene v tabeli 2, so znanstveniki ugotovili, da se debelina sklenine izometrično spreminja z dolžino lobanje, ne glede na položaj zob.
Tabela št. 3: Vrednosti AET in RET glede na spremenljivke.
Slika #3: AET/RET lestvica glede na dolžino lobanje.
Hkrati je debelina sklenine na repnih zobeh veliko večja kot na drugih, vendar tudi to ni odvisno od dolžine lobanje.
Tabela št. 4: povprečne vrednosti debeline sklenine pri višjih vretenčarjih (Crocodyliform - ekstra-taksonska skupina krokodilov, dinozavri - dinozavri, artiodactyl - artiodaktili, odontocete - podred kitov in delfinov, perisodactyl - čudnoprsti kopitarji, primati - primati, Glodalec - glodalci).
Slika #4: Debelina sklenine repnih zob je večja od debeline drugih zob.
Podatki glede skaliranja (tabela št. 3) so potrdili hipotezo 1a, ki pojasnjuje odvisnost vrednosti AET od dolžine lobanje in ne od položaja zoba. Toda vrednosti RET so nasprotno odvisne od položaja zoba v vrsti in ne od dolžine lobanje, kar potrjuje hipotezo 1b.
Potrjeni sta bili tudi preostali hipotezi (2a in 2b), kot izhaja iz analize povprečne debeline sklenine zob z različnimi legami v vrsti.
Primerjava debeline sklenine sodobnega misisipskega aligatorja in njegovih davnih prednikov je pokazala veliko podobnosti, a so bile tudi razlike. Tako je pri Allognathosuchus debelina sklenine približno 33% večja kot pri sodobnih krokodilih (slika spodaj).
Slika #5: Primerjava povprečne debeline sklenine pri aligatorjih in fosilnih krokodilih na podlagi višine zobne krone.
Če povzamemo vse zgornje podatke, so znanstveniki prišli do zaključka, da je debelina sklenine neposredno odvisna od, tako rekoč, vloge zob. Če so ti zobje potrebni za drobljenje, bo njihova sklenina bistveno debelejša. Prej je bilo ugotovljeno, da je pritisk (tlačna sila) repnih zob višji od tlaka rostralnih zob. To je posledica njihove vloge - zadrževanja plena in drobljenja kosti. Tako debelejša sklenina preprečuje poškodbe zob, ki so med prehranjevanjem maksimalno obremenjeni. Dejansko dokazi kažejo, da se repni zobje pri krokodilih zlomijo veliko manj pogosto, kljub močnemu stresu.
Poleg tega je bilo ugotovljeno, da zobje Allognathosuchus sklenina je bistveno debelejša od sklenine drugih proučevanih krokodilov. Menijo, da se je ta fosilna vrsta raje prehranjevala z želvami, za drobljenje njihovih oklepov pa so potrebni močni zobje in debela sklenina.
Znanstveniki so primerjali tudi debelino sklenine krokodilov in nekaterih dinozavrov, ustrezno ocenjeno težo in velikost. Ta analiza je pokazala, da imajo krokodili debelejšo sklenino (spodnji diagram).
Slika #6: Primerjava debeline sklenine krokodilov in dinozavrov.
Zanimivo je, da je bila sklenina tiranozavrida skoraj enake debeline kot sklenina veliko manjšega Allognathosuchusa in celo sodobnih krokodilov. Logično je, da je struktura zob krokodilov razložena z njihovimi navadami v smislu lova in prehrane.
Kljub njihovim zapisom pa je sklenina arhozavrov (krokodili, dinozavri, pterozavri itd.) tanjša kot pri sesalcih.
Slika #7: Primerjava debeline sklenine (AET) krokodilov in nekaterih vrst sesalcev.
Zakaj je sklenina lovcev, ki se tako močno zanašajo na svoje čeljusti, tanjša kot sklenina sesalcev? Odgovor na to vprašanje je bil že na začetku – zamenjava obrabljenih zob z novimi. Čeprav imajo krokodili močne zobe, ne potrebujejo tako rekoč super močnih zob, saj bo nov zob vedno nadomestil zlomljenega. Sesalci (večinoma) nimajo tega talenta.
Slika #8: Primerjava debeline sklenine (RET) krokodilov in nekaterih vrst sesalcev.
Natančneje, debelina sklenine pri arhozavrih se giblje od 0.01 do 0.314 mm, pri sesalcih pa od 0.08 do 2.3 mm. Razlika je, kot pravijo, očitna.
Za podrobnejši vpogled v nianse študije priporočam ogled
Epilog
Zobje so, naj se sliši še tako čudno, izjemno pomembno orodje pri pridobivanju hrane. Da, sodobni človek lahko vedno popravi vsako napako, povezano z zobmi, vendar med predstavniki divjine ni zobozdravnikov. Tudi ljudje niso vedno vedeli, kaj je zdravljenje zob. Zato nekatere vrste izberejo močne in trpežne zobe, druge pa jih raje zamenjajo, kot rokavice. Krokodile in njihove daljne sorodnike lahko razvrstimo v obe skupini. Sklenina na zobeh, ki so potrebni za učinkovito držanje plena in drobljenje kosti, je pri krokodilih precej debela, vendar se njihovi zobje ob resnem stresu vseeno obrabijo in včasih zlomijo. V takih primerih na mesto starega zoba pride nov zob.
Za človeka je ena od razpoznavnih lastnosti nasprotni palec, ki nam je bil v veliko pomoč pri številnih podvigih, od »vzemi palico in zjebi nadležnega soseda na veji« do »vzemi pero in napiši sonet«. ” Za krokodile so takšno orodje čeljusti, zlasti zobje. Prav zaradi tega dela telesa so krokodili tako nevarni in smrtonosni lovci, ki se jim je treba izogibati.
petek off-top:
Zelo zanimiva in estetsko lepa kratka risanka, v kateri krokodil ni čisto krokodil.
Risanka o tem, kako ne smeš zaupati sumljivim "hlodom" v vodi, sploh če si gnu.
Hvala za branje, ostanite radovedni in lep vikend fantje! 🙂
Hvala, ker ste ostali z nami. So vam všeč naši članki? Želite videti več zanimivih vsebin? Podprite nas tako, da oddate naročilo ali priporočite prijateljem, 30% popust za uporabnike Habr na edinstvenem analogu začetnih strežnikov, ki smo ga izumili za vas: (na voljo z RAID1 in RAID10, do 24 jeder in do 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2-krat cenejši? Samo tukaj na Nizozemskem! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gbps 100 TB - od 99 $! Preberite o
Vir: www.habr.com