منوعات

مرحلة المراهقة ذات الأنياب المزدوجة للقطط ذات الأسنان السيفية

أسنان السيف الهائلة سميلودون قاتل – Le fossile de l’État de Californie – sont familiers à tous ceux qui ont déjà visité La Brea Tar Pits à Los Angeles, un piège collant dans lequel plus de 2 000 crânes de chats à dents de sabre ont été exhumés pendant plus d’ قرن.

على الرغم من أن عددًا قليلًا من الجماجم المستردة كانت تحمل سيوفًا، إلا أن أحد المقابض كان له سمة خاصة: كان مقبس سن السيف يشغله سنان، مع إدخال السن الدائم في أخدود في السن اللبني.

لا يعتقد عالم الحفريات جاك تسينج، الأستاذ المشارك في علم الأحياء التكاملي بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، أن الأنياب المزدوجة هي محض صدفة.

قبل تسع سنوات، انضم إلى بعض زملائه في التكهن بأن السن اللبني ساعد في تثبيت السن الدائم ضد الكسر الجانبي عند بزوغه. وفسر الباحثون بيانات نمو القطة ذات الأسنان السيفية على أنها تشير ضمنا إلى أن الأسنان كانت موجودة جنبا إلى جنب لمدة 30 شهرا خلال فترة مراهقة الحيوان، وبعد ذلك سقطت السن اللبنية.

في مقال جديد مقبول للنشر في المجلة الملف التشريحييقدم تسنغ أول دليل على أن السن السيفي وحده كان معرضًا بشكل متزايد للكسر الجانبي أثناء البزوغ، لكن وجود سن رضيع أو سن حليبي بجواره كان سيجعله أكثر استقرارًا. يتكون الدليل من النمذجة الحاسوبية لقوة وصلابة أسنان السيف فيما يتعلق بالانحناء الجانبي، بالإضافة إلى اختبار العالم الحقيقي والفشل للنماذج البلاستيكية لأسنان السيف.

“هذه الدراسة الجديدة هي تأكيد – اختبار فيزياء ومحاكاة – لفكرة نشرتها أنا وبعض المتعاونين قبل بضع سنوات: وهي أن توقيت ثوران السيوف قد تم تغييره للسماح بمرحلة مزدوجة الأنياب”. قال تسنغ، أمين متحف جامعة كاليفورنيا لعلم الحفريات. “تخيل جدولًا زمنيًا يخرج فيه الناب الصغير، وعندما ينتهي من البزوغ، يخرج الناب الدائم ويتفوق على الناب الصغير، ويدفعه في النهاية إلى الخارج. وإذا كان هذا السن اللبني، لمدة 30 شهرًا أو نحو ذلك، كان داخل السن هل كان الفم بجوار هذه السن الدائمة دعامة ميكانيكية؟

ويتكهن بأن الوجود غير المعتاد للناب الصغير – وهو أحد الأسنان اللبنية التي تنمو وتفقدها جميع الثدييات عند البلوغ – بعد فترة طويلة من ظهور سن السيف الدائم، يحمي السيف بينما تنمو القطط، وتتعلم الصيد دون الإضرار بها. في نهاية المطاف سوف تسقط الأسنان اللبنية ويفقد الشخص البالغ دعم السيوف، ربما بعد أن يتعلم توخي الحذر مع السيوف. لا يزال علماء الحفريات لا يعرفون كيف تبدو الحيوانات ذات الأسنان السيفية سميلودون اصطادوا فرائسهم دون أن يكسروا سيوفهم الثقيلة.

وقال: “ربما تستحق خطوة الأنياب المزدوجة إعادة التفكير الآن بعد أن أوضحت أن هناك بوليصة تأمين محتملة، وهذا النطاق الأوسع من الحماية”. “إنه يسمح لما يعادل المراهقين لدينا بالتجربة، والمجازفة، بشكل أساسي لتعلم كيف يصبحون بالغين، مفترسين كاملين. أعتقد أنه ينقح، حتى لو لم يحل، التفكير في نمو أسنان السيوف. استخدام ومطاردة من خلال عدسة ميكانيكية.

تحتوي الدراسة أيضًا على آثار تتعلق بكيفية اصطياد القطط ذات الأسنان السيفية وغيرها من الحيوانات ذات الأسنان السيفية عندما تكون بالغة، ويفترض أنها تستخدم مهاراتها المفترسة وعضلاتها القوية للتعويض عن الأنياب الضعيفة.

نظرية الشعاع

بفضل الثروة الحفرية للقطط ذات الأسنان السيفية، والتي تشمل آلاف الأجزاء الهيكلية بالإضافة إلى الجماجم، التي تم اكتشافها في La Brea Tar Pits، يعرف العلماء الكثير عن سميلودون قاتل أكثر من أي حيوان آخر ذو أسنان سيفية، على الرغم من أن ما لا يقل عن خمس سلالات متميزة من الحيوانات ذات الأسنان السيفية قد تطورت حول العالم. سميلودون منتشرة على نطاق واسع في أمريكا الشمالية والوسطى، وانقرضت منذ حوالي 10000 سنة.

ومع ذلك، لا يزال علماء الحفريات في حيرة من أمرهم من حقيقة أن الحيوانات البالغة المزودة بأنياب رفيعة السكاكين تتجنب على ما يبدو كسرها بشكل متكرر على الرغم من القوى الجانبية التي من المحتمل أن تتولد أثناء العض. وجدت دراسة لحفريات الحيوانات المفترسة من لا بريا أنه خلال أوقات النقص في الحيوانات، كانت القطط ذات الأسنان السيفية تكسر أسنانها أكثر مما كانت عليه في أوقات الوفرة، ربما بسبب تعديل استراتيجيات التغذية.

العينات ذات الأنياب من لا بري، والتي كانت تعتبر حالات نادرة لأفراد أظهروا فقدانًا متأخرًا للأسنان اللبنية، أعطت تسنغ فكرة مختلفة: أنها تخدم غرضًا تطوريًا. ولاختبار فرضيته، استخدم نظرية الشعاع – وهو نوع من التحليل الهندسي يستخدم على نطاق واسع لنمذجة الهياكل التي تتراوح من الجسور إلى مواد البناء – لنمذجة أسنان السيوف الحقيقية. يتم دمج هذا مع تحليل العناصر المحدودة، والذي يستخدم نماذج حاسوبية لمحاكاة القوى الجانبية التي يمكن أن يتحملها سن السيف قبل أن ينكسر.

وقال تسينج: “وفقًا لنظرية الشعاع، عندما تقوم بثني هيكل على شكل شفرة بشكل جانبي في اتجاه أضيق بعد له، فإنه يكون أضعف بكثير بالنسبة للاتجاه الرئيسي لقوته”. “التفسيرات السابقة لكيفية اصطياد السيوف استخدمت هذا كقيد. بغض النظر عن كيفية استخدامهم لأسنانهم، لم يكونوا قادرين على ثنيها كثيرًا في الاتجاه الجانبي.”

ووجد أنه في حين أن قوة انحناء السيف (القوة التي يمكن أن يتحملها قبل الانكسار) ظلت كما هي تقريبًا طوال استطالته، فإن صلابة السيف (انحرافه تحت قوة معينة) تتناقص مع زيادة الطول. في الأساس، مع نمو السن، أصبح من الأسهل ثنيه، مما يزيد من خطر الكسر.

ومع ذلك، من خلال إضافة سن لبني داعم إلى النموذج النظري للعارضة، تمكنت صلابة السيف الدائم من مواكبة قوة الانحناء، وبالتالي تقليل خطر الكسر.

قال تسينج: “خلال الفترة التي تظهر فيها الأسنان الدائمة جنبًا إلى جنب مع الأسنان اللبنية، يكون هذا هو الوقت الذي تنتقل فيه من الحد الأقصى للعرض إلى العرض الأضيق نسبيًا، حيث يصبح هذا السن أضعف”. “عندما تضيف عرضًا إضافيًا إلى معادلة نظرية الشعاع لحساب السيف الصغير، فإن الصلابة الإجمالية تتماشى بشكل أوثق مع الأمثل النظري.”

على الرغم من عدم ذكره في المقالة، فقد قام أيضًا بطباعة نسخ طبق الأصل من الراتنج لأسنان السيوف ثلاثية الأبعاد واختبر قوة انحناءها وصلابتها على آلة مصممة لقياس قوة الشد. تعكس نتائج هذه الاختبارات استنتاجات عمليات المحاكاة الحاسوبية. ويأمل في طباعة نسخ طبق الأصل ثلاثية الأبعاد من مواد طب الأسنان الأكثر واقعية لمحاكاة قوة الأسنان الحقيقية بشكل أكثر دقة.

وأشار تسنغ إلى أن نفس نظام تثبيت الكلاب يمكن أن يكون قد تطور في حيوانات أخرى ذات أسنان سيفية. على الرغم من عدم العثور على أمثلة لأنياب مزدوجة في الأنواع الأخرى في السجل الأحفوري، فقد تم العثور على بعض الجماجم مع أسنان بالغة في مكان آخر في الفكين ولكن أسنان صغيرة حيث ينفجر السيف.

وقال: “ما نراه هو أنياب الحليب المحفوظة على عينات ذات أسنان بالغة، مما يشير إلى الاحتفاظ لفترة طويلة بأنياب الحليب هذه لأن الأسنان البالغة، السيوف، على وشك أن تنفجر أو تنفجر”.

يتم دعم Tseng من قبل قسم البنية التحتية البيولوجية التابع لمؤسسة العلوم الوطنية (2128146).

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى