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L'os de joint de maxillaire semble évoluer basé sur la taille de l'animal plutôt que son régime

Mastication : Nous ne pensons pas cela, nous le faisons juste. Mais les biologistes ne connaissent pas beaucoup la façon dont la mastication du comportement laisse des signes révélateurs sur les os sous-jacents. Pour découvrir, les chercheurs à l'École de Médecine de Jacobs et les sciences biomédicales à l'université à Buffalo avaient étudié les joints de maxillaire des carnivorans, la commande mammifère importante qui comprend des crabots, des chats et des ours.

La semaine dernière, les scientifiques ont décrit les résultats qu'ils n'ont pas compté trouver. Dans le papier, en ligne publié le 24 août dans PLOS UN, ils rapportés que l'os de joint de maxillaire, le centre autour dont mâchant l'activité tourne (littéralement), semble avoir évolués basé plus sur la taille d'un animal que ce qu'il mange.

Tandis que concentrée sur des carnivorans, la recherche peut également fournir quelques indices à la façon dont les joints de maxillaire fonctionnent généralement comprenant chez l'homme et pourraient améliorer la compréhension des troubles temporomandibulaires (TMJ), qui entraînent la douleur dans le joint de maxillaire et dans les muscles qui règlent le maxillaire.

« Quoiqu'il est clair que le joint de maxillaire de carnivoran soit important pour alimenter, personne n'a su si la structure osseuse commune de maxillaire en travers de la substance était liée aux exigences mécaniques d'alimenter, » a expliqué M. Aleksander Wysocki, premier auteur et un étudiant au doctorat dans la biologie cellulaire de calcul neuve, le programme licencié d'anatomie et de pathologie au Service de Pathologie et les sciences anatomiques dans l'école de Jacobs.

Wysocki et co-auteur Jack Tseng, PhD, professeur adjoint au Service de Pathologie et sciences anatomiques à Jacobs instruisent, ont adopté une approche à facettes multiples. Ils ont examiné 40 espèces différentes de carnivoran des chats sauvages aux loups, regardant l'os de joint de maxillaire appelé le condyle mandibulaire.

La remarque d'axe du maxillaire

« Le condyle mandibulaire est la remarque d'axe du maxillaire, il fonctionne assimilé à la voie que le boulon d'une charnière de trappe fait, » Wysocki a dit. Les « études ont prouvé que ce joint est chargé avec la force pendant la mastication. »

Il a noté que l'équipe était particulièrement intéressée par le compliqué, des structures osseuses de spongey à l'intérieur du joint de maxillaire, également connu sous le nom d'os trabeculaire. « Nous avons pensé que la présente partie du crâne serait le meilleur candidat pour déterminer des relations entre le type d'aliments et l'anatomie. »

Par exemple, parce qu'os d'écrasement d'hyènes tout en absorbant leur proie, il pourrait supposer que leurs joints de maxillaire devraient être capables d'exercer la force significative. « D'autre part, on ne s'attendrait pas à ce qu'un animal qui mange des centrales exige ce genre de structure de joint de maxillaire, » il a dit. « Mais nous avons constaté que le régime a une plus faible relation avec l'anatomie de crâne que nous avons pensé. En grande partie c'est la taille des animaux qui détermine la structure commune de maxillaire et les propriétés mécaniques. »

Les chercheurs ont pris des caractéristiques (CT) d'échographie de tomodensitométrie des crânes de 40 substances au musée américain de l'histoire naturelle, puis ont établi les modèles 3D de eux, desquels ils ont extrait la structure osseuse interne. Utilisant une imprimante 3D, les scientifiques ont alors estampé les faisceaux 3D, basés sur les « échantillons de faisceau » virtuels prélevés du condyle mandibulaire de chaque joint de maxillaire, qu'ils ont alors écaillé et ont vérifié pour la force.

« Utilisant un outil de compactage, nous avons mesuré combien rigide ces structures de joint de maxillaire étaient et combien de force elles pourraient supporter, » Wysocki avons dit. (Voir le clip vidéo.)

Aucune corrélation significative

Le contrôle n'a indiqué aucune corrélation significative entre la forme ou le rendement mécanique de l'os de joint de maxillaire et les régimes des carnivorans particuliers.

« Le condyle mandibulaire absorbe la force de compression pendant la mastication ainsi nous avons présumé que c'était une pièce du crâne qui était susceptible d'être influencé par ce que l'animal mange, » Wysocki a dit. « Il s'avère que la taille du corps est le facteur clé déterminant la complexité de la structure osseuse et de la force de joint de maxillaire. »

Il a noté que de la recherche précédente a indiqué cela en dépit de la large variété de régimes absorbés par différents carnivorans, la forme générale de crâne est considérablement influencé par des variables non-alimentantes.

« Toujours, donné combien critique le joint temporomandibulaire est en captant la proie et la consommation de elle, ces résultats sont très saisissants, » il a dit. « Pendant plus d'un siècle, on l'a supposé que la forme de crâne est étroitement liée à quel animal mange. Et maintenant nous avons constaté que la structure osseuse commune de maxillaire est liée à la taille du corps de carnivoran, pas ce que l'animal mange. »

Wysocki a dit que les raisons de ce débranchement apparent peuvent être que de plus grands carnivorans n'ont pas besoin de tels maxillaires puissants parce qu'ils sont proportionnellement plus grands que leur proie, ou probablement parce qu'ils partagent le travail impliqué par la chasse dans les groupes. Il a également dit que d'autres facteurs tels que des contraintes de développement de structure osseuse pourraient jouer un rôle en produisant les tendances observées dans l'étude.

« Notre recherche prouve que des facteurs autres que le régime doivent être considérés en essayant de comprendre le fonctionnement commun de maxillaire, » Wysocki ont conclu. « Elle s'avère que l'anatomie fonctionnelle du joint de maxillaire est beaucoup plus complexe que nous a pensé. »

Pour mémoire, les découvertes ont indiqué que la substance qui a expliqué la résistance à la pression maximum la plus grande pendant la mastication des simulations de force, était le carcajou (gulo de Gulo), suivi du Cheetah (jubatus d'Acinonyx), de la civette malgache (fossana de fosse), du blaireau de miel (capensis de Mellivora) et du kinkajou (Potos flavus).