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O osso comum da maxila parece evoluir baseado no tamanho do animal um pouco do que sua dieta

Mastigação: Nós não pensamos sobre ele, nós apenas fazemo-lo. Mas os biólogos não sabem muito sobre como mastigar o comportamento deixa sinais indicadores nos ossos subjacentes. Para encontrar, os pesquisadores na Faculdade de Medicina de Jacobs e as ciências biomedicáveis na universidade no búfalo têm estudado as junções dos carnivorans, o grande pedido mamífero da maxila que inclui cães, gatos e ursos.

Na semana passada, os cientistas descreveram os resultados que não esperaram encontrar. No papel, publicado em linha o 24 de agosto em PLOS UM, relataram que o osso da junção da maxila, o centro em torno de que que mastiga a actividade revolve (literalmente), parece ter evoluído baseado mais no tamanho de um animal do que o que come.

Quando centrada sobre carnivorans, a pesquisa pode igualmente fornecer alguns indícios a como a maxila articula a função geralmente, incluindo nos seres humanos e poderia melhorar a compreensão das desordens temporomandibular (TMJ), que causam a dor na junção da maxila e nos músculos que controlam a maxila.

“Mesmo que é claro que a junção da maxila do carnivoran é importante para alimentar, ninguém soube se a estrutura comum do osso da maxila através da espécie foi relacionada às procuras mecânicas da alimentação,” explicou M. Aleksander Wysocki, primeiro autor e um estudante doutoral na biologia celular computacional nova, no programa graduado da anatomia e da patologia no departamento da patologia e nas ciências anatômicas na escola de Jacobs.

Wysocki e o co-autor Jack Tseng, PhD, professor adjunto no departamento da patologia e ciências anatômicas no Jacobs educam, tomaram uma aproximação diferenciada. Examinaram 40 espécies diferentes do carnivoran dos linces aos lobos, olhando o osso da junção da maxila chamado o côndilo mandibular.

O ponto de pivô da maxila

“O côndilo mandibular é o ponto de pivô da maxila, funciona similarmente à maneira que o parafuso de uma dobradiça de porta faz,” Wysocki disse. Os “estudos mostraram que esta junção está carregada com a força durante a mastigação.”

Notou que a equipe estava especialmente interessada no intrincado, estruturas do osso do spongey dentro da junção da maxila, igualmente conhecida como o osso trabecular. “Nós pensamos que esta peça do crânio seria o melhor candidato para determinar relacionamentos entre o tipo do alimento e a anatomia.”

Por exemplo, porque as hienas esmagam o osso ao consumir sua rapina, poder-se-ia supr que suas junções da maxila precisariam de ser capazes de exercer a força significativa. “Por outro lado, um animal que comesse plantas não seria esperado exigir esse tipo da estrutura da junção da maxila,” disse. “Mas nós encontramos que a dieta tem um relacionamento mais fraco com anatomia do crânio do que nós pensamos. Na maior parte é o tamanho dos animais que determina a estrutura comum da maxila e propriedades mecânicas.”

Os pesquisadores tomaram dados (CT) da varredura do tomografia computorizada dos crânios de 40 espécies no museu americano da história natural, a seguir construíram os modelos 3D deles, de que extraíram a estrutura interna do osso. Usando uma impressora 3D, os cientistas imprimiram então os núcleos 3D, com base de “nas amostras núcleo virtuais” tomadas do côndilo mandibular de cada junção da maxila, que então escalaram e testaram para a força.

“Usando um calibre da compressão, nós medimos como rígido estas estruturas da junção da maxila eram e quanto força poderiam suportar,” Wysocki dissemos. (Veja o videoclip.)

Nenhuma correlação significativa

O teste não revelou nenhuma correlação significativa entre a forma ou o desempenho mecânico do osso da junção da maxila e as dietas de carnivorans particulares.

“O côndilo mandibular absorve a força compressiva durante a mastigação assim que nós supor que esta era uma peça do crânio que era provável ser influenciado o que o animal come,” por Wysocki disse. “Despeja que o tamanho de corpo é o factor chave que determina a complexidade da estrutura e da força do osso da junção da maxila.”

Notou que alguma pesquisa precedente revelou aquela apesar da grande variedade de dietas consumidas por carnivorans diferentes, a forma total do crânio é influenciado consideravelmente por variáveis dealimentação.

“Ainda, dado como crítico a junção temporomandibular consiste em capturar a rapina e na comer, estes resultados são muito impressionantes,” disse. “Por sobre um século, sups-se que a forma do crânio é estreitamente relacionada a que animal come. E nós temos encontrado agora que a estrutura comum do osso da maxila está relacionada ao tamanho de corpo do carnivoran, não o que o animal está comendo.”

Wysocki disse que as razões para esta disconexão aparente podem ser que os carnivorans maiores não precisam tais maxilas poderosas porque são proporcionalmente maiores do que sua rapina, ou possivelmente porque compartilham do trabalho envolvido caçando nos grupos. Igualmente disse que outros factores tais como limitações desenvolventes da estrutura do osso poderiam jogar um papel em produzir as tendências observadas no estudo.

“Nossa pesquisa mostra que os factores diferentes da dieta precisam de ser considerados ao tentar compreender a função comum da maxila,” Wysocki concluíram. “Despeja que a anatomia funcional da junção da maxila é muito mais complexa do que nós pensou.”

Para o recorde, os resultados revelaram que a espécie que demonstrou a grande força compressiva máxima durante a mastigação de simulações da força, era Wolverine (gulo do Gulo), seguido pela chita (jubatus do Acinonyx), pelo almíscar malgaxe (fossana da fossa), pelo texugo de mel (capensis do Mellivora) e pelo kinkajou (Potos flavus).