Размер имеет значение

Многие животные предпочитают пищу (улиток, орехи и другую пищу), которая должна быть поломана и раздавлена. Ученые измеряли максимальную силу и раньше, но новое исследование вносит значительный нюанс: сила укуса зависит не только от размера и силы хищника, но и от размера жертвы, сообщает портал www.sciencedaily.com

"Все измеряли силу укуса, как одно значение", - сказал Николай Гидмарк, научный сотрудник кафедры экологии и эволюционной биологии в Университете Брауна и ведущий автор этого исследования. "Однако там намного больше нюансов, чем один".

Гирдмарк и его соавторы предположили, что соотношение размеров и силы может иметь последствия. Для отдельного животного слишком большое растяжение (большой кусок пищи), или слишком малое (небольшой кусочек пищи) ослабляет укус по сравнению с оптимальным размером куска. Чтобы проверить эту идею, они провели серию экспериментов с черным карпом, который обычно обедает свежими улитками и имеет удобные простые челюсти.

Ученые начали с обучения карпов трех различных размеров кусать набитые керамические трубы, которые были стандартизированы, вследствие чего легко можно было измерить диаметр и прочность.

Каждой рыбе ученые затем вставляли крошечные металлические шарики в стратегических местах на челюсти, как рентгеновские маркеры позиции челюсти и длины мышцы. Ученые записали рентгеновское видео жевательных мышц и отметили трубы, которые рыбы могли раздробить. Затем ученые вскрывали рыбу, чтобы сделать более прямые измерения силы и длины мышц, после чего создавали 3-D анимационную компьютерную модель челюсти рыбы.

"Анимация позволяет нам восстановить позиции всей кости относительно целого черепа", - отметил Гидмарк. "Она показывает всю поверхность прикрепления мышц на челюсти и всю поверхность прикрепления мышц на черепе, а также их движение относительно друг друга".

Таким образом, они обнаружили, что для каждой рыбы сила укуса в значительной степени зависит от размера трубки и достигает оптимальной натяжки мышцы.

Самый сильный укус карпа был около 700 ньютонов, или 157 фунтов. Это позволило крупнейшим карпам подавить самую мощную трубу, но они не смогли раздавить трубу меньшей мощности. Если большинство улиток в популяции станет большими или меньшими по размерам, карп сможет соответственно получить или потерять возможность их съесть.

"В зависимости от того, какого размера будет жертва, отношения между хищниками и добычей могут измениться," – замечает Гидмарк.

Результаты этого эксперимента, вероятно, справедливы и для людей, но, очень мало людей каждый день раздавливает челюстями твердые продукты питания. Тем не менее, Гидмарк хочет определить, каким образом результаты можно распространить и на другие виды.