„Dacă poți apăsa o mașină, ești gata”: în interiorul incredibilei forțe de mușcătură a crocodililor

În acest extras adaptat din „Mușcătură: o istorie incisivă a dinților, de la peștele mic la oameni” (Algonquin Books, 2024), autor și zoolog al vertebratelor Bill Schutt investighează forță extraordinară de mușcătură a crocodilienilor vii, precum și a predecesorilor lor formidabili, Deinosuchus și Sarcosuchus — „cei mai puternici biters din istorie”.

„Nu există cercetători de crocodili „destul de buni”, a glumit Gregory Erickson. „În afacerea mea, dacă nu ești foarte bun, îți lipsește un braț sau așa ceva”. Erickson, profesor de anatomie și paleobiologie a vertebratelor la Universitatea de Stat din Florida, a subliniat, de asemenea, că este nevoie de o echipă de manipulatori experimentați pentru a asigura specimenele mai mari. „Întotdeauna avem patru sau cinci oameni care își cunosc cu adevărat lucrurile”.

Deși Erickson are o serie de interese de cercetare, l-am contactat din cauza cercetărilor sale asupra comportamentului de mușcătură al aligatorilor, crocodililor și rudelor lor,

Odată legat în jos, o atingere pe bot determină de obicei subiectul de testat să deschidă gura, după care bara de mușcătură este plasată pe dinții din spate. Asta pentru că legile fizicii dictează că o măsurătoare făcută cel mai aproape de articulația maxilarului va oferi cea mai mare forță de mușcătură.

Această plasare stimulează, de asemenea, ceva asemănător cu reacția genunchiului pe care ați putea-o fi experimentat în timp ce erați examinat de un medic care mânuia un ciocan de cauciuc. Aici, totuși, răspunsul reflexiv al crocodilianului este să mănânce bara de mușcătură cu toată forța. Deși primele experimente ale lui Erickson s-au centrat pe aligatori (ceea ce are perfect sens, având în vedere locația sa în Florida), în cele din urmă el și colegii săi au reușit să obțină date despre forța de mușcătură despre toate cele 23 de specii de crocodilieni existente, un grup care include crocodilialigatori, caimani (rude aligatorilor din America Centrală și de Sud) și gharials (piscivore cu bot îngust).

„Încercăm să facem trei până la cinci [individuals] din fiecare specie”, a spus Erickson, subliniind că această practică a crescut șansele de a obține o indicație adevărată a forțelor mușcăturii pentru acea specie. În cele din urmă, cele mai mari animale pe care le-au măsurat au fost câțiva crocodili de apă sărată de 17 picioare (5,2 metri) (Crocodylus porosus), care, împreună cu crocodilul de Nil (Crocodylus niloticus), se întâmplă să fie specia implicată în cel mai mare număr de atacuri fatale și nefatale asupra oamenilor.

Erickson și colegii săi cercetători au fost interesați să determine modul în care forțele mușcăturii variau între specii. Înainte de studiul lor, au existat mai multe ipoteze care preziceau că forțele de mușcătură la crocodilieni ar varia în funcție de factori precum forma dintelui sau lungimea sau lățimea maxilarului – variabile care erau trăsături ușor de observat utilizate în mod obișnuit pentru a identifica specia în cauză.

Cu toate acestea, într-o surpriză, Erickson și colegii săi au descoperit că forța mușcăturii depinde numai de mărimea corpului. „Avem aceleași linii de regresie liră pentru liră”, mi-a spus el. Cu alte cuvinte, dacă ai avea un crocodil, un aligator și un caiman, fiecare cântărind 100 de lire sterline (45 de kilograme), forțele lor de mușcătură ar fi aceleași.

Toate speciile mai mici au avut forțe mai mici de mușcătură. Crocodilii de apă sărată de 17 picioare au generat o forță de mușcătură de 3.700 de lire sterline (1.680 kg), dar când acele numere au fost mărite la 23 de picioare (7 m), Erickson a spus: „7.700 de lire sterline. [3,500 kg] nu este imposibil.”

Au existat, totuși, două excepții de la corelația dimensiune/forță de mușcătură: cele două specii de gharials (Gavialis gangeticus și Tomistoma schlegelii), ale căror boturi lungi și slabe arată ciudat deplasat atașat de un corp care poate ajunge la 12 până la 15 picioare (3,7 până la 4,7 m) în lungime sau mai mult și cântărește până la 2.000 de lire sterline (900 kg).

Fălcile lor extrem de alungite sunt echipate cu 110 dinți interblocați, asemănător unor ace, iar întreaga configurație este minunat de bine adaptată pentru a tăia prin apă cu rezistență mică. Dar forța lor de mușcătură este semnificativ sub valorile așteptate pentru creaturi de această dimensiune. Erickson crede că echipamentul de pescuit specializat al gharials este cauza și că aceasta a dus la un compromis evolutiv în care o forță mai mare de mușcătură a fost sacrificată de dragul capacității rapide de smulgere a peștilor, făcută posibilă de un set extrem de lung de fălci cu dinți.

Din păcate, cele două specii vii de gharials sunt în pericol critic. În habitatele fluviale ale gavialelor din nordul subcontinentului indian, este posibil ca numărul acestora să fi scăzut la niveluri măsurate la sute de indivizi. Cu excepția gharialelor cu duze înguste, toți crocodilienii, indiferent de mărimea lor, vin echipați cu niște fălci puternice.

Erickson emite ipoteza că această adaptare a evoluat la crocodilienii ancestrali în timpul erei dinozaurilor, permițându-le să-și creeze o nișă ecologică de-a lungul malului apei pe care au păstrat-o cu succes de peste 100 de milioane de ani. El a comparat diversitatea crocodiliană cu a începe cu un motor mare și puternic, apoi a ajustat atașamentele pe care le-ați putea adăuga la acea mașină de generare a megaforței – ajustări care ar include variații în lungime, lățime și formă a „lucrurilor din fața ochilor”. ” (termenul lui Erickson pentru maxilare și dinți). Aceste atașamente i-au ajutat pe diferiții crocodilieni să se adapteze mai bine la prada unei varietăți de creaturi, de la moluște la pești și de la păsări la vânat mare.

Când se ia în considerare mușcătura unui crocodilian, Erickson a subliniat faptul că la fel de importantă ca și forța totală pe care o poate produce un maxilar de crocodilian este suprafața pe care este aplicată acea forță – cu alte cuvinte, forța pe unitate de suprafață sau presiunea. Acest lucru se datorează faptului că această măsurătoare nu numai că are în vedere forțele generate, ci și forma dintelui.

Erickson a comparat un dinte ascuțit ca un canin de crocodil cu un pantof cu toc stiletto, pe care l-a descris ca fiind mai capabil să strice o podea de lemn decât un pantof cu talpă plată. Forța aplicată solului de către purtătorul cu toc înalt este distribuită pe o unitate de suprafață mai mică (vârful tocului înalt) decât ar fi peste talpa lată și plată a unui pantofi sport. La dinții canini ascuțiți, forța de mușcătură este distribuită pe o suprafață mică la vârful dintelui, făcându-i eficienți pentru a străpunge pielea sau pielea prăzii.

În schimb, dinții plati, precum premolarii și molarii, distribuie forțele de mușcătură pe o suprafață mai mare, făcându-i ideali pentru a transforma bucăți mari de alimente în bucăți mai mici.

Desigur, m-a interesat cea mai mare forță de mușcătură generată vreodată de un animal, dispărut sau existent, așa că l-am întrebat pe Erickson. Mi-a spus că a fost o întrebare dificilă (probabil în parte din cauza deficitului de cercetători din epoca dinozaurilor), dar că datele indică o pereche de prădători preistorici.

Primul este Deinosuchuso rudă crocodiliană acum dispărută a aligatorilor moderni. Deinosuchus a trăit cu aproximativ 82 de milioane până la 75 de milioane de ani în urmă în ceea ce sunt acum Statele Unite, unde a atins lungimi de aproape 33 de picioare (10 m). „Nu cred că vreun animal care a trăit vreodată i-ar fi putut rupe strânsoarea Deinosuchus”, mi-a spus Erickson.

„Deci, ce zici de a scăpa de strânsoarea unui aligator american adult?Aligator mississippiensis) în zilele noastre?” m-am întrebat. “Cât de greu ar fi?”

„Forța de mușcătură a unui aligator foarte mare este de aproximativ 3.000 de lire sterline [1,360 kg]despre greutatea unei mașini mici”, a spus Erickson. “Așa că, dacă poți apăsa o mașină, ești gata să pleci… Dacă nu, ești la prânz.”

Al doilea concurent la Concursul Cea mai mare forță a mușcăturii din toate timpurile este Sarcosuchus. Cu o lungime a corpului de aproximativ 40 de picioare (12 m), acest uriaș a trăit în ceea ce este acum America de Sud și Africa, cu 133 milioane până la 112 milioane de ani în urmă. Sarcosuchus este clasificat ca un crocodiliform (o creatură „asemănătoare unui crocodil”). Aceasta înseamnă că, deși avea cu siguranță aspectul unui crocodilian purtător de cărți, Sarcosuchus nu se crede că este un strămoș al crocodililor moderni și al rudelor acestora.

Totuși, Erickson crede asta, cum ar fi Deinosuchus, Sarcosuchus genera o forță de mușcătură de 20.000 de lire sterline (9.000 kg), un număr pe care echipa sa l-a estimat prin extinderea datelor de la crocodilienii existenți. „Cred că erau chiar acolo sus, cu cei mai puternici biters din istorie”, mi-a spus el.

Cu toate acestea, se pare că există limite în ceea ce privește cantitatea de forță de mușcătură care poate fi generată. Acestea se referă la cât de mult stres poate fi pus pe stratul de smalț al dintelui înainte ca acesta să se spargă. Dar, mi-a amintit Erickson, acest tip de creatură are o protecție împotriva acestui potențial dezastru. „Toți crocodilienii își rup dinții”, a spus el. „Dar au un avantaj față de mamifere – își pot înlocui dinții pe tot parcursul vieții.”

Bill Schutt este un zoolog de vertebrate și autor a șase cărți de nonficțiune și ficțiune, inclusiv Pompă: O istorie naturală a inimii si New York Times Alegerea editorilor, Canibalismul: o istorie perfect naturală. Recent retras din postul său de profesor de biologie la LIU Post, este cercetător asociat la Muzeul American de Istorie Naturală, unde a studiat liliecii în întreaga lume. Cercetările sale au fost prezentate în Istoria naturala revistă cât şi în New York Times, Ziua știrilorcel Economistși Descoperi.