تكنولوجيا

سر قوة العض المدهشة لـ تيرانوصور من فكه السفلي المتصلب

عظمة صغيرة في الفك السفلي تساعد في تقوية مفصل مرن

يمكن أن يولد الديناصور ريكس المخيف قوى هائلة لسحق العظام بفضل الفك السفلي المتصلب. يشير تحليل جديد إلى أن هذه الصلابة نشأت عن قطعة من العظم على شكل بوميرانغ والتي كانت تستعد لعظم فك مرن.

وعلى عكس الثدييات ، فإن الزواحف وأقاربها المقربين لديهم مفصل يُطلق عليه اسم المفصل داخل الفك السفلي داخل عظم الفك السفلي أو الفك السفلي. أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية الجديدة أنه مع وجود عظم يمتد على الفك السفلي ، كان من الممكن أن يكون T. جمعية التشريح.

الفك السفليمرتبط بالأربطة

يقول مؤلف الدراسة جون فورتنر ، عالم الحفريات الفقارية بجامعة ميسوري في كولومبيا ، إنه في السحالي والثعابين والطيور اليوم ، يرتبط الفك السفلي بالأربطة ، مما يجعله مرنًا نسبيًا. وأشار إلى أن هذه المرونة تساعد الحيوانات في الحفاظ على قبضتها بشكل أفضل على الفريسة التي تكافح وتسمح أيضًا للفك السفلي بالثني على نطاق أوسع لاستيعاب اللقاحات الأكبر. ولكن في السلاحف والتماسيح ، على سبيل المثال ، دفع التطور الفك السفلي إلى أن يكون ضيقًا وغير مرن إلى حد ما ، مما يتيح قوى عض قوية.

حتى الآن ، افترض معظم الباحثين أن الديناصورات لديها فك سفلي مع الفك السفلي مرن ، ولكن هناك عيبًا كبيرًا في هذه الفرضية ، يلاحظ فورتنر. لم يكن الفك المرن ليتيح قوى عضة تكسير العظام ، ولكن الأدلة الأحفورية – بما في ذلك كوبروليت ، أو البراز الأحفوري ، المملوء بشظايا العظام المهضومة جزئيًا – تشير بقوة إلى أن تيرانوصور يمكن أن يقضم بقوة مع مثل هذه القوى (SN: 10 / 22/18)

يقول لورانس ويتمر ، عالم الحفريات الفقارية في جامعة أوهايو في أثينا ، والذي لم يشارك في الدراسة: “هناك كل الأسباب للاعتقاد بأن التيرانوصوروس ريكس يمكن أن يعض بشدة حقًا ، نوعًا ما من الرسوم البيانية”. “سيكون من اللطيف معرفة كيف يمكنهم تنفيذ هذه القوات”.

باستخدام مسح ثلاثي الأبعاد لجمجمة تي ريكس الأحفورية ، ابتكر فورتنر وزملاؤه محاكاة حاسوبية للفك السفلي يمكن استخدامها لتحليل الضغوط والإجهاد ، على غرار الطريقة التي يحلل بها المهندسون الجسور وأجزاء الطائرات. ثم قاموا بإنشاء نسختين من عظم الفك الافتراضي.

في كلاهما ، قاموا بقطع نصف عظم على شكل بوميرانج ، يسمى قبل المفصل ، يكون مجاورًا لـ الفك السفلي ولكنه يمتد. ثم ، في محاكاة واحدة ، انضموا إلى جانبي الفك السفلي بأربطة افتراضية جعلت عظم الفك مرنًا.

وفي نسخة ثانية من المحاكاة ، قام الفريق فعليًا بإعادة ضم قطعتين من الجزء الأمامي من المفصل مع العظم بدلاً من الأربطة.

نتائج عمليات المحاكاة

أظهرت عمليات المحاكاة التي أجراها الفريق أنه عندما تم ربط الجزء الأمامي من المفصل المقطوع تقريبًا بالأربطة ، لا يمكن نقل الضغوط بشكل فعال من جانب واحد من الفك السفلي إلى آخر ، كما يقول فورتنر. في هذا السيناريو ، أصبح الفك السفلي مرنًا جدًا لتوليد قوى عض كبيرة.

ولكن عندما يتم ربط قطع الجزء الأمامي من المفصل بالعظم – على غرار بقاء العظم سليمًا – يمكن نقل الضغوط بسلاسة وكفاءة من جانب واحد من المفصل إلى آخر.

يقول ويتمر إن النتائج التي توصل إليها الفريق “من المحتمل أن تكون مثيرة للاهتمام”. “إن المفصل الأمامي ليس عظمًا كبيرًا بشكل خاص ، ولكن يمكن أن يكون متورطًا في اللدغة ،” يلاحظ.

الفك السفلي من تيرانوصور ترتيبًا معقدًا للعديد من العظام

يُعد الفك السفلي من تيرانوصور ترتيبًا معقدًا للعديد من العظام ، ولكن “يبدو أن المفصل الأمامي يقفل النظام معًا” ، كما يقول توماس هولتز ، الابن ، عالم الحفريات الفقارية في جامعة ميريلاند في كوليدج بارك ، والذي لم يكن مشاركًا في دراسة. تُظهر هذه المحاكاة “أنها توفر فائدة يمكن إثباتها”.

في المستقبل ، سيجري فورتنر وزملاؤه تحليلات مماثلة للفك السفلي للديناصورات الأخرى في سلالة تيرانوصور لمعرفة كيف يمكن أن تكون ترتيبات العظام المكونة ، وخاصة الفك السفلي ، قد تطورت بمرور الوقت.

قد تكون نتائج مثل هذه الدراسات مثيرة للاهتمام ، كما يقول هولتز. يلاحظ أن الديناصورات القريبة من قاعدة شجرة عائلة تيرانوصور لها عظام فك متشكلة بشكل مختلف ، ولم يكن لديهم عظام لتدعيم المفصل السفلي.

هذه الديناصورات الثيروبودات ، أو الديناصورات آكلة اللحوم ذات قدمين ، كانت لها أيضًا أسنان شبيهة بالشفرات وليس أسنانًا على شكل الموز لدى تيرانوصور ، لذلك ربما كان لها أسلوب تغذية مختلف تمامًا. يلاحظ هولتز أنه في هؤلاء الأسلاف ، ربما يكون الفك السفلي المرن بمثابة “ممتص للصدمات” عند قضم بصوت عالي أو أثناء الهجمات على الفريسة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى