_ Dovezile sugerează saber- pisicile cu dinți s-au ținut de dinții de lapte pentru a-și stabiliza săbiile

Fosila de stat din California — sunt familiare oricui a vizitat vreodată La Brea Tar Pits din Los Angeles, o capcană lipicioasă din care peste 2.000 de pisici cu dinți de sabie craniile au fost excavate de peste un secol.

Deși puține dintre craniile recuperate aveau săbii atașate, o mână prezentau o trăsătură deosebită: priza dinților pentru sabie era ocupată de doi dinți, cu dintele permanent. înfipt într-o canelură a dintelui de lapte.

Paleontologul Jack Tseng, profesor asociat de biologie integrativă la Universitatea din California, Berkeley, nu crede că colții dubli au fost o întâmplare.

În urmă cu nouă ani, el s-a alăturat câtorva colegi pentru a specula că dinții de lapte a ajutat la stabilizarea dintelui permanent împotriva ruperii laterale în timpul erupției. Cercetătorii au interpretat datele de creștere ale pisicii cu dinți de sabie ca să sugereze că cei doi dinți au existat unul lângă altul timp de până la 30 de luni în timpul adolescenței animalului, după care dinții de lapte a căzut.

Într-o nouă lucrare. publicat în revista The Anatomical Record, Tseng oferă prima dovadă că singur dintele de sabie ar fi fost din ce în ce mai vulnerabil la ruperea laterală în timpul erupției, dar că un dinte de lapte sau de lapte alături de acesta l-ar fi făcut mult mai stabil.

Dovezile constau în modelarea computerizată a forței și rigidității dinților de sabie împotriva îndoirii laterale și în testarea și spargerea modelelor din plastic ale dinților de sabie.

„Acest nou studiu este o confirmare – un studiu fizic și test de simulare — a unei idei pe care unii colaboratori și cu mine am publicat acum câțiva ani: că momentul erupției săbiilor a fost ajustat pentru a permite o etapă cu colți dubli", a spus Tseng, care este curator la Muzeul UC de Paleontologie.

„Imaginați-vă o cronologie în care iese caninul de lapte, iar când termină de erupție, caninul permanent iese și îl depășește pe caninul de lapte, împingându-l în cele din urmă afară. Ce se întâmplă dacă acest dinte de lapte, timp de aproximativ 30 de luni în care a fost în interiorul gurii chiar lângă acest dinte permanent, ar fi fost un contrafort mecanic?"

El speculează că prezența neobișnuită a bebelușului canin - unul dintre dinții de foioase, toate mamiferele cresc și pierd până la vârsta adultă - mult după ce dintele permanent de sabie a erupt a protejat sabia în timp ce pisicile în curs de maturizare au învățat să vâneze fără a le deteriora.

În cele din urmă, dinții de lapte avea să cadă și adultul ar pierde suportul pentru sabie, probabil că a învățat cum să fie atent cu sabia ei. Paleontologii încă nu știu cum animalele cu dinți de sabie, precum Smilodon, vânau prada fără să-și rupă săbiile greoaie.

„Dublu-. Stadiul colților merită probabil să fie regândit acum că am arătat că există această potențială poliță de asigurare, această gamă mai largă de protecție”, a spus el.

„Permite echivalentului adolescenților noștri să experimenteze, să își asume riscuri. , în esență pentru a învăța cum să fii un prădător matur, cu drepturi depline. Cred că acest lucru rafinează, deși nu rezolvă, gândindu-ne la creșterea utilizării dinților de sabie și la vânătoarea printr-o lentilă mecanică.”

Studiul are, de asemenea, implicații asupra modului în care pisicile cu dinți cu sabie și alte sabie -animalele cu dinți vânate ca adulți, folosindu-se probabil abilitățile de prădător și mușchii puternici pentru a compensa caninii vulnerabili.

Datorită bogăției de fosile de pisici cu dinți de sabie, care include multe mii de părți ale scheletului pe lângă cranii. , descoperite din gropile de gudron La Brea, oamenii de știință știu mult mai multe despre Smilodon fatalis decât despre orice alt animal cu dinți de sabie, chiar dacă cel puțin cinci linii separate de animale cu dinți de sabie au evoluat în întreaga lume în America Centrală, dispărând cu aproximativ 10.000 de ani în urmă.

Cu toate acestea, paleontologii sunt încă derutați de faptul că animalele adulte cu cuțite subțiri pentru canini au evitat aparent să le rupă frecvent, în ciuda forțelor laterale generate probabil în timpul mușcăturii. Un studiu al fosilelor de prădători La Brea a constatat că, în perioadele de penurie a animalelor, pisicile cu dinți de sabie și-au rupt dinții mai des decât în ​​perioadele de belșug, poate din cauza strategiilor de hrănire modificate.

Colții dubli. specimene de la La Brea, care au fost considerate cazuri rare de indivizi cu pierderea întârziată a dintelui de lapte, i-au dat lui Tseng o idee diferită - că au un scop evolutiv.

Pentru a-și testa ipoteza, el a folosit teoria fasciculului. - un tip de analiză inginerească folosită pe scară largă pentru a modela structuri, de la poduri la materiale de construcție - pentru a modela dinții de sabie din viața reală. Acest lucru este combinat cu analiza cu elemente finite, care utilizează modele computerizate pentru a simula forțele laterale pe care le poate suporta un dinte de sabie înainte de a se rupe.

„Conform teoriei fasciculului, atunci când îndoiți o structură asemănătoare unei lame lateral în direcția dimensiunii lor mai înguste, ele sunt mult mai slabe în comparație cu direcția principală a puterii”, a spus Tseng. „Interpretările anterioare ale modului în care dinții de sabie ar fi vânat folosesc acest lucru ca o constrângere. Indiferent cum își folosesc dinții, nu i-ar fi putut îndoi mult într-o direcție laterală.”

El a descoperit că, în timp ce Forța de încovoiere a sabiei - cât de multă forță poate rezista înainte de a se rupe - a rămas aproximativ aceeași pe toată durata alungirii sale, rigiditatea sabiei - deformarea sa sub o anumită forță - a scăzut odată cu creșterea lungimii. În esență, pe măsură ce dintele a devenit mai lung, a fost mai ușor de îndoit, crescând șansa de rupere.

Prin adăugarea unui dinte de lapte de susținere în modelul teoriei fasciculului, totuși, rigiditatea sabiei permanente a ținut pasul. cu rezistența la îndoire, reducând șansa de rupere.

„În perioada de timp în care dintele permanent erupe alături de cel de lapte, este în jurul perioadei când treci de la lățimea maximă la lățimea relativ mai îngustă. , când acel dinte va deveni mai slab”, a spus Tseng. „Când adăugați o lățime suplimentară înapoi în ecuația teoriei fasciculului pentru a ține seama de sabia pentru bebeluș, rigiditatea generală este mai strâns aliniată cu cea optimă teoretică.”

Deși nu este raportată în lucrare, el a imprimat, de asemenea, 3D. replici din rășină ale dinților de sabie și le-au testat rezistența la încovoiere și rigiditatea pe o mașină concepută pentru a măsura rezistența la tracțiune. Rezultatele acestor teste au reflectat concluziile din simulările computerizate. El speră să imprime 3D replici din material dentar mai real, pentru a simula cu mai multă acuratețe rezistența dinților reali.

Tseng a remarcat că același sistem de stabilizare canină ar fi putut evolua și la alte animale cu dinți de sabie. Deși nu au fost găsite exemple de colți dubli la alte specii în înregistrările fosile, unele cranii au fost găsite cu dinți adulți în altă parte a maxilarelor, dar cu dinți de lapte unde sabia ar erupe.

„Ceea ce vedem. sunt canini de lapte conservați pe specimene cu dentiție altfel adultă, ceea ce sugerează o retenție prelungită a acelor canini de lapte în timp ce dintele adult, săbiile, fie este pe cale să erupă, fie să erupă”, a spus el.

(Fluierul)