Bạn bước vào một hành lang thiếu ánh sáng, nơi bạn gặp những linh hồn cơ cực đang bị dày vò bởi đau đớn và thống khổ. Nhưng họ sẽ không có được sự bình yên ở đây, bởi đằng sau mỗi cánh cửa còn chờ đợi họ nhiều dằn vặt và sợ hãi hơn, lấp đầy mọi tế bào của cơ thể và lấp đầy mọi suy nghĩ. Bạn đến gần một trong những cánh cửa, đằng sau đó bạn có thể nghe thấy tiếng nghiến răng và vo ve kinh khủng khiến bạn ớn lạnh tận xương. Thu hết lòng dũng cảm còn lại thành nắm đấm, bạn đưa bàn tay lạnh giá vì kinh hãi đến tay nắm cửa thì đột nhiên có ai đó chạm vào vai bạn từ phía sau, và bạn giật mình ngạc nhiên, quay lại. “Bác sĩ sẽ rảnh trong vài phút nữa. Hãy ngồi xuống đi, chúng tôi sẽ gọi cho bạn,” giọng nói dịu dàng của y tá nói với bạn. Rõ ràng, đây chính xác là cách một số người tưởng tượng đến việc đến gặp nha sĩ và có thái độ cực kỳ tiêu cực đối với những “kẻ tàn bạo” mặc áo khoác trắng này. Nhưng hôm nay chúng ta sẽ không nói về chứng sợ răng mà sẽ nói về cá sấu. Vâng, vâng, đó là về họ, hay chính xác hơn là về hàm răng của họ, những thứ không cần điều trị nha khoa.
Các nhà khoa học từ Đại học Missouri (Mỹ) đã tiến hành một nghiên cứu về răng của cá sấu, cho thấy những đặc điểm thú vị về men răng của những thợ săn hoàn hảo này, dựa chính xác vào hàm của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra điều gì, răng của cá sấu hiện đại khác với họ hàng thời tiền sử của chúng như thế nào và lợi ích của nghiên cứu này là gì? Chúng tôi tìm hiểu điều này từ báo cáo của nhóm nghiên cứu.
Cơ sở nghiên cứu
Đối với hầu hết các loài động vật có xương sống, răng là thuộc tính không thể thiếu để lấy và ăn thức ăn (không tính thú ăn kiến). Một số kẻ săn mồi dựa vào tốc độ khi săn mồi (báo gêpa), một số trong đàn (sư tử) và đối với một số sức mạnh của vết cắn của chúng đóng một vai trò rất lớn. Điều này cũng áp dụng cho cá sấu, chúng lẻn vào nạn nhân dưới nước và tóm lấy họ bằng bộ hàm mạnh mẽ của chúng. Để ngăn nạn nhân trốn thoát, lực nắm phải thật mạnh và điều này dẫn đến tải trọng nặng lên cấu trúc xương. Để vô hiệu hóa tác động tiêu cực từ những cú cắn mạnh mẽ của chúng, cá sấu có vòm miệng bằng xương thứ cấp, được kết nối cố định với hộp sọ.
Minh họa trực quan về việc đóng và mở hàm của cá sấu.
Một trong những đặc điểm chính của răng cá sấu là chúng liên tục được thay thế bằng răng mới khi răng cũ bị mòn. Thực tế là răng của cá sấu giống như một con búp bê làm tổ, bên trong đó những chiếc răng mới phát triển. Khoảng 2 năm một lần, mỗi chiếc răng trong hàm sẽ được thay thế bằng những chiếc răng mới.
Hãy chú ý xem “cái bẫy nha khoa” này đóng chặt đến mức nào.
Răng cá sấu được chia thành nhiều loại dựa trên hình dạng và chức năng tương ứng. Ở đầu hàm có 4 chiếc răng nanh lớn, cần thiết để bắt mồi hiệu quả. Ở giữa có những chiếc răng dày hơn, mọc dọc theo hàm. Phần này cần thiết để cắt con mồi. Ở phần chân răng mở rộng và phẳng hơn, giúp cá sấu có thể cắn xuyên qua vỏ nhuyễn thể và mai rùa như hạt.
Hàm của cá sấu mạnh đến mức nào? Đương nhiên, điều này phụ thuộc vào kích thước và loại của nó. Ví dụ, vào năm 2003, người ta phát hiện ra rằng một con cá sấu Mississippi nặng 272 kg cắn với lực ～9500 N (N - Newton, 1 N = 1 kg m/s2). Nhưng con cá sấu nước mặn nặng 1308 kg đã chứng minh được lực cắn ～34500 N đáng kinh ngạc. Nhân tiện, lực cắn tuyệt đối ở người là khoảng 1498 N.
Lực cắn không phụ thuộc nhiều vào răng mà phụ thuộc nhiều vào cơ hàm. Ở cá sấu, những cơ này rất dày đặc và có rất nhiều. Tuy nhiên, có sự khác biệt lớn giữa các cơ rất phát triển chịu trách nhiệm đóng miệng (tạo ra lực cắn như vậy) và các cơ yếu chịu trách nhiệm mở miệng. Điều này giải thích tại sao miệng khép kín của cá sấu có thể được giữ cố định bằng băng dính đơn giản.
Nào, cho tôi biết ai đã gọi bạn là nhóc con.
Nhưng cá sấu cần một chiếc hàm không chỉ để giết người tàn nhẫn để lấy thức ăn mà còn để chăm sóc con cái của chúng. Cá sấu cái thường ngậm con trong hàm (rất khó tìm được nơi an toàn hơn cho chúng vì ai lại muốn trèo lên đó). Miệng của cá sấu được trang bị các cơ quan thụ cảm rất nhạy cảm, nhờ đó chúng có thể điều chỉnh lực cắn, giúp chúng giữ con mồi tốt hơn hoặc bế con cẩn thận.
Thật không may, răng của con người không mọc lại sau khi răng cũ rụng đi, nhưng chúng có điểm chung với cá sấu - men răng.
Hình ảnh #1: Răng đuôi của cá sấu Alligator mississippiensis.
Men răng là lớp vỏ bên ngoài của thân răng. Nó là bộ phận khỏe nhất của cơ thể con người, cũng như nhiều loài động vật có xương sống khác. Tuy nhiên, như chúng ta đã biết, răng của chúng ta không thay đổi để lấy răng mới nên men răng của chúng ta phải dày hơn. Nhưng ở cá sấu, răng mòn được thay thế bằng răng mới nên không cần men răng dày. Nghe có vẻ khá logic nhưng thực tế có phải như vậy không?
Các nhà khoa học nói rằng việc hiểu rõ những thay đổi về men răng trong một đơn vị phân loại sẽ cho phép chúng ta ghi nhớ tốt hơn trong tương lai cấu trúc của men răng thay đổi như thế nào tùy thuộc vào cơ chế sinh học và chế độ ăn của động vật.
Cá sấu, cụ thể là Alligator mississippiensis, là một sự phù hợp tuyệt vời cho nghiên cứu này vì một số lý do. Thứ nhất, răng, lực cắn và cấu trúc men răng của họ thay đổi tùy theo độ tuổi và kích thước của mỗi người, điều này cũng là do sự thay đổi trong chế độ ăn uống. Thứ hai, răng cá sấu có hình thái khác nhau tùy theo vị trí của chúng trong hàm.
Hình số 2: a và b thể hiện sự khác biệt về răng giữa cá thể lớn và cá thể nhỏ, c-f thể hiện răng của tổ tiên hóa thạch của cá sấu hiện đại.
Răng mõm mỏng và dùng để tóm con mồi, trong khi răng đuôi cùn và dùng để nghiền nát với lực cắn cao hơn. Nói cách khác, tải trọng đặt lên một chiếc răng phụ thuộc vào vị trí của nó trong xương hàm và kích thước của người sở hữu chiếc răng này.
Nghiên cứu này trình bày kết quả phân tích và đo lường độ dày men tuyệt đối (AET) và độ dày men răng theo tiêu chuẩn kích thước (tương đối) (RET) của răng cá sấu.
AET là ước tính khoảng cách trung bình từ điểm nối men răng đến bề mặt men răng bên ngoài và là phép đo tuyến tính. Và RET là một giá trị không thứ nguyên cho phép bạn so sánh độ dày tương đối của men răng ở các thang đo khác nhau.
Các nhà khoa học đã đánh giá AET và RET của răng mõm (ở “mũi” hàm), răng giữa (ở giữa hàng) và răng đuôi (ở chân hàm) ở bảy cá thể của loài này Alligator mississippiensis.
Điều quan trọng cần lưu ý là cấu trúc của men răng có thể phụ thuộc vào chế độ ăn uống của từng cá nhân và toàn thể loài. Cá sấu có chế độ ăn rất phong phú (những gì chúng bắt được là những gì chúng ăn), nhưng nó khác với họ hàng của chúng, những loài đã tuyệt chủng từ lâu. Để kiểm tra điều này từ góc độ men răng, các nhà khoa học đã tiến hành phân tích AET và RET trên hóa thạch Họ Protosuchidae (UCMP 97638), Iharkutosuchus (MTM VER 2018.837) và Allognathosuchus (YPM-PU 16989). Họ Protosuchidae là đại diện của kỷ Jura, Iharkutosuchus - Thời kỳ kỷ Creta, và Allognathosuchus từ thế Eocen.
Trước khi bắt đầu các phép đo thực tế, các nhà nghiên cứu đã suy nghĩ và đề xuất một số giả thuyết lý thuyết:
- Giả thuyết 1a—Vì AET là thước đo tuyến tính và phụ thuộc vào kích thước, nên phương sai trong AET được cho là sẽ được giải thích tốt nhất bằng kích thước hộp sọ;
- Giả thuyết 1b—Vì RET được chuẩn hóa theo kích thước nên phương sai của RET được cho là sẽ được giải thích tốt nhất theo vị trí răng;
- Giả thuyết 2a—Vì AET và chiều dài hộp sọ là thước đo tuyến tính của kích thước, nên chúng có tỷ lệ với độ dốc đẳng cự;
- Giả thuyết 2b - Do răng đuôi chịu lực cắn lớn nhất trên cung nên RET sẽ cao hơn ở răng đuôi.
Các bảng dưới đây trình bày dữ liệu mẫu (sọ cá sấu Alligator mississippiensis, lấy từ Khu bảo tồn Rockefeller ở Grand Chenier, Louisiana và các hóa thạch).
Bảng số 1: Dữ liệu quét răng cá sấu (mũi, giữa và đuôi).
Bảng số 2: dữ liệu nha khoa (LSkull - chiều dài hộp sọ, hCrown - chiều cao thân răng, VE - thể tích men răng, VD - thể tích ngà răng, SAEDJ - diện tích giao diện men răng-ngà răng, AET - độ dày men răng tuyệt đối, RET - độ dày men răng tương đối).
Kết quả nghiên cứu
Theo dữ liệu nha khoa được trình bày trong Bảng 2, các nhà khoa học kết luận rằng độ dày men răng tỉ lệ thuận với chiều dài hộp sọ, bất kể vị trí răng.
Bảng số 3: Giá trị AET và RET tùy thuộc vào các biến.
Hình ảnh #3: Tỷ lệ AET/RET tương ứng với chiều dài hộp sọ.
Đồng thời, độ dày của men răng ở các răng đuôi lớn hơn nhiều so với các răng khác nhưng điều này cũng không phụ thuộc vào chiều dài của hộp sọ.
Bảng số 4: giá trị trung bình của độ dày men răng ở động vật có xương sống cao hơn (Crocodyliform - nhóm cá sấu ngoại, Khủng long - khủng long, Artiodactyl - artiodactyls, Odontocete - phân bộ cetaceans, Perissodactyl - động vật móng guốc lẻ, Linh trưởng - linh trưởng, Loài gặm nhấm - loài gặm nhấm).
Hình ảnh #4: Độ dày men răng của răng đuôi lớn hơn các răng khác.
Dữ liệu liên quan đến tỷ lệ (Bảng số 3) đã xác nhận giả thuyết 1a, giải thích sự phụ thuộc của giá trị AET vào chiều dài của hộp sọ chứ không phải vào vị trí của răng. Nhưng ngược lại, giá trị RET phụ thuộc vào vị trí của răng trong hàng chứ không phụ thuộc vào chiều dài của hộp sọ, điều này khẳng định giả thuyết 1b.
Các giả thuyết còn lại (2a và 2b) cũng được khẳng định, như sau từ phân tích độ dày trung bình của men răng với các vị trí khác nhau trong hàng.
So sánh độ dày men răng của cá sấu Mississippi hiện đại và tổ tiên xa xưa của nó cho thấy nhiều điểm tương đồng nhưng cũng có những khác biệt. Do đó, ở Allognathosuchus, độ dày của men răng lớn hơn khoảng 33% so với cá sấu hiện đại (hình ảnh bên dưới).
Hình ảnh #5: So sánh độ dày men răng trung bình ở cá sấu Mỹ và cá sấu hóa thạch dựa trên chiều cao thân răng.
Tóm tắt tất cả các dữ liệu trên, các nhà khoa học đi đến kết luận rằng độ dày của men răng phụ thuộc trực tiếp vào vai trò của răng. Nếu những chiếc răng này cần để nghiền nát, men răng của chúng sẽ dày hơn đáng kể. Trước đây người ta phát hiện ra rằng áp lực (lực nén) của răng đuôi cao hơn so với răng mõm. Điều này chính xác là do vai trò của chúng - giữ con mồi và nghiền nát xương. Do đó, men răng dày hơn sẽ ngăn ngừa tổn thương răng, vốn chịu áp lực tối đa trong quá trình dinh dưỡng. Thật vậy, bằng chứng cho thấy răng đuôi ở cá sấu ít bị gãy hơn nhiều, mặc dù bị căng thẳng nghiêm trọng.
Ngoài ra, người ta còn phát hiện ra rằng răng Allognathosuchus men răng dày hơn đáng kể so với các loài cá sấu khác được nghiên cứu. Người ta tin rằng loài hóa thạch này thích ăn rùa và việc nghiền nát mai của chúng đòi hỏi hàm răng chắc khỏe và men răng dày.
Các nhà khoa học còn so sánh độ dày lớp men của cá sấu và một số loài khủng long, ước tính trọng lượng và kích thước tương ứng. Phân tích này cho thấy cá sấu có men răng dày hơn (sơ đồ bên dưới).
Hình ảnh #6: So sánh độ dày men răng của cá sấu và khủng long.
Điều gây tò mò là lớp men của tyrannosaurid có độ dày gần như tương đương với lớp men của loài Allognathosuchus nhỏ hơn nhiều và thậm chí cả cá sấu hiện đại. Điều hợp lý là cấu trúc răng của cá sấu được giải thích là do thói quen săn mồi và ăn kiêng của chúng.
Tuy nhiên, bất chấp những ghi chép của họ, men răng của thằn lằn chúa (cá sấu, khủng long, thằn lằn bay, v.v.) mỏng hơn so với động vật có vú.
Hình ảnh #7: So sánh độ dày men răng (AET) của cá sấu và một số loài động vật có vú.
Tại sao men răng của thợ săn, những người phụ thuộc rất nhiều vào hàm, lại mỏng hơn men răng của động vật có vú? Câu trả lời cho câu hỏi này đã có ngay từ đầu - thay những chiếc răng bị mòn bằng những chiếc răng mới. Mặc dù cá sấu có hàm răng chắc khỏe nhưng có thể nói, chúng không cần những chiếc răng siêu khỏe, vì thực tế là một chiếc răng mới sẽ luôn thay thế chiếc răng bị gãy. Động vật có vú (phần lớn) không có tài năng này.
Hình ảnh #8: So sánh độ dày men răng (RET) của cá sấu và một số loài động vật có vú.
Chính xác hơn, độ dày của men răng ở thằn lằn bay thay đổi từ 0.01 đến 0.314 mm và ở động vật có vú là từ 0.08 đến 2.3 mm. Sự khác biệt, như họ nói, là rõ ràng.
Để có cái nhìn chi tiết hơn về các sắc thái của nghiên cứu, tôi khuyên bạn nên xem qua
Phần kết
Răng, dù nghe có vẻ kỳ lạ đến đâu, nhưng lại là một công cụ cực kỳ quan trọng để lấy thức ăn. Đúng vậy, con người hiện đại luôn có thể sửa chữa mọi khiếm khuyết liên quan đến răng, nhưng không có nha sĩ nào trong số những đại diện của thế giới hoang dã. Thậm chí, không phải lúc nào mọi người cũng biết điều trị nha khoa là gì. Vì vậy, một số loài chọn hàm răng chắc khỏe và bền bỉ, trong khi những loài khác lại thích thay chúng hơn, chẳng hạn như găng tay. Cá sấu và họ hàng xa của chúng có thể được phân thành cả hai nhóm. Lớp men răng cần thiết để giữ con mồi và nghiền nát xương một cách hiệu quả ở cá sấu khá dày, nhưng khi bị căng thẳng nghiêm trọng, răng của chúng vẫn bị mòn và đôi khi bị gãy. Trong những trường hợp như vậy, một chiếc răng mới sẽ thay thế chiếc răng cũ.
Đối với một người, một trong những đặc điểm nổi bật là ngón tay cái đối diện, điều này đã giúp ích rất nhiều cho chúng ta trong nhiều nỗ lực, từ “cầm cây gậy và đụ gã hàng xóm khó chịu trên cành cây” cho đến việc “lấy bút và viết một bài sonnet. ” Đối với cá sấu, công cụ đó chính là hàm của chúng, đặc biệt là răng của chúng. Chính bộ phận cơ thể này đã khiến cá sấu trở thành những thợ săn nguy hiểm và nguy hiểm mà chúng ta nên tránh.
Thứ sáu ngoài trời:
Một phim hoạt hình ngắn rất thú vị và đẹp mắt về mặt thẩm mỹ, trong đó cá sấu không hẳn là cá sấu.
Phim hoạt hình về việc bạn không thể tin tưởng vào những "khúc gỗ" đáng ngờ dưới nước, đặc biệt nếu bạn là linh dương đầu bò.
Cảm ơn đã đọc, hãy tò mò và chúc các bạn cuối tuần vui vẻ! 🙂
Cảm ơn bạn đã ở với chúng tôi. Bạn có thích bài viết của chúng tôi? Bạn muốn xem nội dung thú vị hơn? Hỗ trợ chúng tôi bằng cách đặt hàng hoặc giới thiệu cho bạn bè, Giảm giá 30% cho người dùng Habr trên một máy chủ tương tự duy nhất của máy chủ cấp đầu vào do chúng tôi phát minh ra dành cho bạn: (có sẵn với RAID1 và RAID10, tối đa 24 lõi và tối đa 40GB DDR4).
Dell R730xd rẻ gấp 2 lần? Chỉ ở đây ở Hà Lan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - từ $99! Đọc về
Nguồn: www.habr.com