Gikan sa 20-foot-long jawbones sa filter-feeding blue whale ngadto sa mugbo, apan makadugmok sa bukog, mga apapangig sa hyena ug sa delikado nga mga bukog sa suwang sa usa ka tawo, ang parisan sa ubos nga apapangig nga kinaiya sa mga mammal milambo uban sa talagsaon nga kausaban. .
Apan sa una nga pagtan-aw, nga adunay usa ka bukog sa matag kilid sa ulo-nga nagmugna sa usa ka tuskig nga ubos nga apapangig, o mandible-dili mopatim-aw nga makahatag sa mga mammal ug bentaha sa ubang mga vertebrates, nga adunay labing menos duha ug ingon ka daghan sa 11 ka bukog. naglangkob sa matag kilid sa ubos nga apapangig.
Ang mga buaya, pananglitan, adunay usa ka ngilit sa mga hyena kon bahin sa ilang kusog sa pagpaak kon itandi sa gidak-on, bisan pa nga adunay lima ka bukog sa matag kilid sa apapangig. Ang mga bitin, nga adunay gipahayag nga ubos nga apapangig nga adunay upat ka mga bukog, makahimo sa pag-abli sa ilang mga baba nga mas dako alang sa ilang gidak-on kay sa baleen whale ug aktuwal nga madislocate ang ilang mga apapangig aron makakaon sa biktima nga mas dako pa kay sa ilang mga ulo. Bisan ang napuo na nga mga hadrosaur, o mga dinosaur nga duckbill, nga adunay unom ka bukog sa ilang apapangig, mahimo nga mag-masticate sa mga tanum gamit ang oral nga mga paglihok nga mas komplikado kaysa sa mga baka karon.
Busa unsa nga bentaha, kon aduna man, ang duha ka usa ka bukog sa apapangig—nga sa mga tawo ug ubang mga unggoy gisagol sa suwang ngadto sa usa ka solidong mandible—naghatag sa mga mammal?
Kana nga pangutana nagtukmod sa paleontologist nga si Jack Tseng, katabang nga propesor sa integrative biology sa Unibersidad sa California, Berkeley, sa paghimo ug database nga adunay kapin sa 1,000 ka vertebrate jaws—gamay nga tipik sa gibana-bana nga 66,000 ka buhi nga jawed vertebrate species sa Yuta—aron sistematikong tun-an kung mammalian ba. Ang mga apapangig usa ka dako nga pag-uswag sa mga multiply-boned nga apapangig sa isda, butiki, bitin ug uban pang dili mammal. Nag-imprinta pa gani siya og 3D nga mga modelo sa ubos nga apapangig sa kadaghanan aron sulayan ang ilang kalig-on.
Katingad-an, ang tubag morag dili—ang nag-inusarang ubos nga bukog sa apapangig sa matag kilid walay dakong bentaha kay sa apapangig nga adunay daghang bukog.
“Angay ba natong hubaron ang kabag-ohan sa mammalian jaw isip usa ka putli nga pagpahiangay nga nakapahimo, sa tanan nga mga paagi, ang mga mammal nga mahimong mas malampuson human ang mga dinosaur napuo? Sa akong hunahuna ang tubag dili, “miingon si Tseng.
Sa pagkatinuod, ang pagbaton ug daghang bukog sa apapangig naghatag ug bintaha sa mananap sa pagpaak: Mahimong magtinabangay ang mga bukog sa paghatag ug pagka-flexible ug katulin. Sa kasukwahi, ang usa ka bukog matag kilid sa mga mammal sa tinuud nagpugong sa mga kapilian nga magamit samtang ang mga mammal nag-uswag. Sa kabaliskaran, kini nga limitasyon dayag nga wala makapugong sa mga mammal sa pagpahiangay sa pagkaon ug pag-usap sa lainlaing mga pagkaon, nga nag-indigay sa pagkalainlain sa pagkaon sa mga vertebrates nga adunay labaw sa usa ka bukog sa ilang apapangig.
“Adunay kini nga ideya sa usa ka trade-off tali sa dugang nga pagka-flexible ug tingali dugang nga katulin nga mahimo nimong makab-ot sa daghang mga bukog sa usa ka apapangig-nga sa tinuud nagsagol o nagpalapad sa paglihok-ug ang dugang nga pagkagahi o pagtaas sa kusog sa pagpaak kung adunay usa ka bukog sa sulod. ang apapangig,” miingon si Tseng. “Kana nga matang sa dichotomy tali sa mammals ug non-mammals gituohan nga nakapahimo sa mga mammal nga mahimong mga tigkaon sa tanan nga mga butang.”
Apan wala pa kini masusi pag-ayo hangtod karon, ingon ni Tseng.
“Wala’y bisan kinsa nga misulay sa pagkombinar sa impormasyon gikan sa tanan niini nga mga grupo sa mga jawed vertebrates aron mangutana sa kinatibuk-ang mga pangutana mahitungod sa unsa nga paagi ang jaw porma ug function may kalabutan,” siya miingon.
Sa kataposan, siya mihinapos, ang gambalay sa apapangig wala kaayoy kalabotan sa pag-obra sa apapangig sa mga vertebrates kay sa madahom sa usa.
“Ang mga apapangig sa mammal labi ka lainlain ang porma, apan labi nga gipugngan sa ilang biomekanikal nga mga kinaiya, kung itandi sa dili mga mammal. Ang mga apapangig sa mammal mahimo, sa aberids, daghang lainlaing mga porma kung itandi sa dili mga mammal nga apapangig, apan kadtong lainlaing mga porma adunay mas pig-ot nga lainlain nga lainlain. mekanikal nga mga kabtangan kay sa dili mammal,” miingon si Tseng. “Kini usa ka bag-ong obserbasyon nga mahimo’g magbukas sa lainlaing mga paagi sa pagtan-aw sa biomechanics sa panga sa mammal.”
“Ang panguna nga nahibal-an mao nga, oo, sa tinuud, ang mga mammal, tungod sa ilang usa ka bukog nga ubos nga apapangig, adunay labi ka taas nga kalig-on o katig-a sa kasagaran kung itandi sa bisan unsang non-mammal jaw,” ingon niya. “Tinuod kini sa kinatibuk-an, bisan unsa pa ang gibuhat sa mga espesipikong mammal – dili igsapayan kung ikaw usa ka carnivore o herbivore. ”
Ang pagtuon ni Tseng migawas sa journal Mga Pilosopikal nga Transaksyon sa Royal Society B isip kabahin sa usa ka serye sa ebolusyon sa mammalian skull.
Gikan sa apapangig hangtod sa dalunggan
Busa nganong ang mga mammal nawad-an sa dugang nga mga bukog sa ilang ubos nga apapangig? Aw, wala sila. Hinunoa, ang dugang nga mga bukog nga naa sa mga vertebrates sa ubos nga apapangig, nga nagpundok libot sa bisagra tali sa ubos ug sa ibabaw nga apapangig, milambo ngadto sa mammalian sulod nga dalunggan, tingali naghatag sa mga mammal nga mas maayo nga pandungog kay sa ilang mga vertebrate nga ig-agaw.
“Ang usa ka lig-on, tuskig nga apapangig sa mga mammal gituohan nga usa ka epekto sa pag-establisar sa usa ka talagsaon nga mammalian hearing system,” miingon si Tseng.
Ang pag-co-op niini nga mga bukog sa apapangig ngadto sa dalunggan nagbilin sa mga mammal nga adunay usa lamang ka ubos nga apapangig sa matag kilid, nga naghimo alang sa usa ka gahi nga apapangig nga naghatag sa mga mammal og pipila ka bentaha sa mga termino sa pagkagahi-igo nga makaliki sa mga bukog, pananglitan-apan limitado ang ilang mga kaliwat sa mga kalainan sa usa ka usa ka bukog, bisan kung ang usa ka gahi nga ubos nga apapangig dili kinahanglan aron makakaon sa humok nga pagkaon. Ang mga anteaters, pananglitan, nag-evolve ug paubos nga apapangig nga nagsilbing puwang sa ilang taas nga dila nga makalusot.
Sa pagkakaron, kining dakong ebolusyonaryong transisyon sa mammal—ngadto sa usa ka komplikadong sulod nga dalunggan, apan yano nga apapangig—gitun-an ilabina kon kini may kalabotan sa dalunggan.
Si Tseng, nga kaniadto nagtuon sa mga mananap nga makadugmok sa bukog sama sa hyena, gustong motan-aw sa pangutana gikan sa punto de bista sa apapangig ug sa panglantaw sa engineering. Aron mahimo kini, iyang gi-digitize ang duha ka dimensyon nga mga porma sa apapangig gikan sa labaw pa sa 1,000 ka mga matang sa vertebrates, nagtukod sa mahinungdanong mga kinaiya sa vertebrate jaws, ug dayon gisundog ang mekanikal nga pasundayag sa lain-laing mga porma sa apapangig—lakip ang katuohan nga mga porma nga dili makita sa kinaiyahan—aron mahibal-an kung giunsa ang mga mammal ug dili mammals itandi sa tibuok range sa tanan nga posible nga mga apapangig sa termino sa kalig-on ug function.
Iyang nakit-an nga ang duha ka mga grupo nagsangkad sa gidak-on, ug sa ingon daw makahimo sa pagpahiangay sa usa ka susama nga gidak-on sa kusog ug gimbuhaton. Bisan pa, ang mga apapangig sa mammalian nagpundok nga labi ka gahi nga mga porma kaysa sa mga apapangig sa dili mammal. Si Tseng nagplano sa pagpalapad sa iyang database ngadto sa mas daghang vertebrate species ug naglakip usab sa 3D scans sa jawbones para sa mas maayo nga biomechanical assessment sa stiffness ug strength.
Naglaum usab siya nga imbestigahan sa uban ang papel nga gidula sa genetics sa pagbalhin sa mga mammal ngadto sa usa ka komplikado nga istruktura sa dalunggan apan usa ka yano nga istruktura sa bukog sa ubos nga apapangig, kung unsa ang mga sangputanan sa kini nga pagbag-o alang sa ebolusyon sa mammal, ug ngano nga ang ebolusyon ingon og na-lock niini. kinaiya sa apapangig sa mga mammal.
“Kami nanghinaut nga ang among mga nahibal-an mag-aghat sa pipila ka mga tawo sa pagpangita alang sa genetic nga mga base kung nganong kini usa ka dalan nga usa ka dalan,” siya miingon. “Usa ka sunod nga lakang mao ang pagsabut sa unsa nga paagi nga kini nga kinaiya nga pag-decoupling sa istruktura ug pag-obra sa mga mammal nakatabang kanila sa pagpahiangay sa bag-ong mga palibot sa panahon sa hinungdanon nga mga panahon sa geologic, sama sa pagkapuo sa mga dinosaur nga dili avian, ingon man ang mga pagpakita sa mga tulay sa yuta nga nagkonektar sa mga kontinente nga. gitugotan ang labi nga pagsagol sa lainlaing mga komunidad sa ekolohiya.”
Ang kaubang tagsulat ni Tseng mao sila si Sergio Garcia-Lara ug Emily Holmes sa UC Berkeley, John Flynn sa American Museum of Natural History sa New York, Timothy Rowe sa University of Texas sa Austin ug Blake Dickson sa Duke University sa North Carolina.
Dugang impormasyon:
Z. Jack Tseng et al, Usa ka switch sa jaw form–function coupling atol sa ebolusyon sa mammals, Mga Pilosopikal nga Transaksyon sa Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rstb.2022.0091
Gihatag sa University of California – Berkeley
Citation: Usa ka makalibog nga pangagpas: Ngano nga ang mga mammal adunay gahi nga ubos nga apapangig? (2023, Hunyo 27) nakuha 5 Hulyo 2023 gikan sa https://phys.org/news/2023-06-jaw-dropping-conundrum-mammals-stiff-jaw.html
Kini nga dokumento gipailalom sa copyright. Gawas sa bisan unsang patas nga pakigsabot alang sa katuyoan sa pribadong pagtuon o panukiduki, walay bahin ang mahimong kopyahon nga walay sinulat nga pagtugot. Ang sulud gihatag alang sa katuyoan sa kasayuran lamang.