قدرت گاز گرفتن تمساح‌ها چقدر است؟

فرادید| بیل شوت، نویسنده و جانورشناس مهره‌داران، در این خلاصه اقتباسی از «گاز گرفتن: تاریخچه برنده دندان‌ها، از بی‌فک ماهیان گرفته تا انسان‌ها» به بررسی نیروی گاز گرفتن باورنکردنی تمساح‌های زنده و همچنین پیشینیان ترسناک آن‌ها، دینوسوکوس و سارکوسوکوس، قوی‌ترین گازگیرهای تاریخ، پرداخته است. 

به گزارش فرادید، گرگوری اریکسون با کنایه می‌گوید: «هیچ محقق تمساح کاردرستی وجود ندارد. در کار من، اگر خبره نباشید، یک دست و پا یا چیزی شبیه به آن را از دست می‌دهید.» اریکسون، استاد آناتومی و دیرین‌زیست‌شناسی مهره‌داران در دانشگاه ایالتی فلوریدا تاکید می‌کند که برای ایمن نگهداشتن نمونه‌های بزرگتر به تیمی از مربیان باتجربه نیاز است. ما همیشه چهار پنج نفر داریم که واقعاً به کارشان وارد هستند. »

اگرچه طیف علایق تحقیقاتی اریکسون وسیع است، من به خاطر تحقیقاتش درباره گاز گرفتن تمساح‌ها و بستگان آن‌ها با او تماس گرفتم. 

وقتی سوژه را میبندیم، معمولاً یک ضربه به پوزه سبب می‌شود سوژه دهانش را باز کند و در این لحظه است که مانع گازگرفتن را روی دندان‌های عقبش می‌گذاریم. دلیلش این است که قوانین فیزیک حکم می‌کنند نزدیک‌ترین اندازه‌ی گرفته شده به مفصل فک، بیشترین نیروی گاز گرفتن را ایجاد می‌کند. 

قرار دادن مانع چیزی شبیه واکنش غیرارادی را تحریک می‌کند که شاید آن را هنگام معاینه پزشک با پتک لاستیکی تجربه کرده باشید. با این حال، اینجا، واکنش غیرارادی این است که تمساح مانع گاز را با قدرت کامل گاز می‌گیرد. اگرچه نخستین آزمایش‌های اریکسون روی تمساح‌ها متمرکز بود (که با توجه به موقعیت مکانی او در فلوریدا کاملاً منطقی است)، در نهایت او و همکارانش توانستند داده‌های نیروی گاز گرفتن را در مورد تمام ۲۳ گونه تمساح موجود به دست آورند، گروهی که شامل اَلیگِیتورها، تمساح‌ها، کیمن‌ها (خویشاوندان تمساح از آمریکای مرکزی و جنوبی) و گریال‌ها (ماهی‌خواران خرطوم باریک) می‌شود. 

اریکسون با تأکید بر اینکه این عمل، شانس دستیابی به نشانه واقعی نیروهای گاز گرفتن برای آن گونه را افزایش داد گفت: «ما سعی می‌کنیم این کار را در هر گونه برای سه تا پنج عدد از آن‌ها انجام دهیم.» در نهایت، بزرگترین حیواناتی که آن‌ها اندازه‌گیری کردند، چندین تمساح ۵.۲ متری آب شور (Crocodylus porosus) بودند که همراه تمساح نیل (Crocodylus niloticus)، گونه‌های دخیل در بیشترین تعداد حملات کشنده و غیرکشنده برای انسان‌ها بودند. 

محققان دریافته‌اند که نیروی گاز گرفتن میان تمساح‌ها تنها به اندازه بدن بستگی دارد

اریکسون و همکارانش به تعیین چگونگی تفاوت نیروهای گاز گرفتن بین گونه‌ها علاقمند بودند. قبل از مطالعه آن‌ها، فرضیه‌های متعددی وجود داشت که پیش‌بینی می‌کرد نیروهای گاز گرفتن در تمساح‌ها بسته به عواملی مانند شکل دندان یا طول و عرض فک متفاوت است، متغیرهایی که ویژگی‌های قابل‌مشاهده‌ای هستند که معمولاً برای شناسایی گونه مورد نظر کاربرد دارند. 

با این حال، اریکسون و همکارانش در کمال تعجب دریافتند نیروی گاز گرفتن تنها به اندازه بدن بستگی دارد. او گفت: «ما همان خطوط رگرسیون پوند به پوند را دریافت کردیم. به بیان دیگر، اگر یک تمساح، الیگیتور و کیمان داشتید که هر کدام ۴۵ کیلوگرم وزن داشتند، نیروهای گاز گرفتن آن‌ها یکسان بود.»

«همه گونه‌های کوچکتر نیروهای گاز گرفتن کمتری داشتند. تمساح‌های آب شور ۱۷ فوتی نیروی گاز گرفتن ۱۶۸۰ کیلوگرم ایجاد کردند، اما وقتی آن اعداد به ۷ متر ثبت‌شده در تاریخ افزایش یافت، اریکسون گفت ۳۵۰۰ کیلوگرم غیر ممکن نیست.» 

گریال‌ها استثنای قاعده نیش تمساح‌ها هستند و از نظر قدرت بسیار پایین‌تر از بستگان خود هستند

با این حال، دو استثنا برای همبستگی اندازه/نیروی گاز گرفتن وجود داشت: دو گونه گریال (Gavialis gangeticus و Tomistoma schlegelii)، که پوزه‌های بلند و لاغرشان به طرز عجیبی خارج از جای خود و متصل به بدنی به نظر می‌رسند که می‌تواند به ۳.۷ تا ۴.۷ متر طول یا بیشتر و وزن آن به ۹۰۰ کیلوگرم برسد. 

آرواره‌های بسیار کشیده آن‌ها به ۱۱۰ دندان سوزن‌مانند بهم پیوسته مجهز است و کل چیدمان دندان‌ها به‌خوبی برای شکافتن آب با مقاومت کم سازگار شده است. اما نیروی گاز گرفتن آن‌ها به طور قابل‌توجهی برای موجوداتی با آن اندازه، کمتر از مقدار مورد انتظار است. اریکسون معتقد است ابزار ماهیگیری تخصصی گریال‌ها دلیل آن است و این امر ناشی از یک مبادله تکاملی است که در آن، نیروی گاز گرفتن قربانی توانایی ماهیگیری سریعی شده که با مجموعه‌ای از فک‌های دندانی بسیار طولانی ممکن شده است. 

متأسفانه، دو گونه زنده گریال به شدت در معرض خطر هستند. در زیستگاه‌های رودخانه‌ای گریال‌ها در شمال شبه‌قاره هند، ممکن است شمار آن‌ها به سطوحی به اندازه صد عدد کاهش یافته باشد. به جز گریال‌های پوزه باریک، همه تمساح‌ها، بدون در نظر گرفتن جثه‌شان، مجهز به فک‌های بسیار قدرتمند هستند. 

اریکسون فرض می‌کند که این سازگاری در تمساح‌های نیایی در دوران دایناسورها تکامل یافته و آن‌ها را قادر ساخته تا یک موقعیت خوب اکولوژیکی را در امتداد لبه آب ایجاد کنند که بیش از ۱۰۰ میلیون سال با موفقیت آن را حفظ کرده‌اند. او تنوع تمساح‌ها را با به راه افتادن یک موتور بزرگ و قدرتمند مقایسه کرد، سپس اصلاح ضمیمه‌هایی که می‌توانستید به آن ماشین مولد نیرو اضافه کنید، اصلاحاتی که شامل تنوع در طول، عرض و شکل «مواد مقابل چشمان» (اصطلاح اریکسون برای فک و دندان) می‌شوند. این ضمیمه‌ها به تمساح‌های مختلف کمک کرد برای شکار موجودات مختلف، از نرم‌تنان گرفته تا ماهی و از پرندگان گرفته تا حیوانات بزرگ، سازگاری بهتری پیدا کنند. 

هنگام در نظر گرفتن گاز تمساح، اریکسون بر این واقعیت تاکید کرد که درست به اندازه کل نیرویی که فک تمساح ممکن است ایجاد کند، سطحی که نیرو به آن اعمال می‌شود نیز مهم است، به بیان دیگر، نیرو در واحد سطح یا فشار. دلیلش این است که این اندازه‌گیری نه تنها نیروهای ایجادشده بلکه شکل دندان را در نظر می‌گیرد. 

اریکسون دندان نوک‌تیزی مانند دندان نیش تمساح را با کفشی با پاشنه سوزنی مقایسه کرد که به گفته او توانایی آسیب رساندنش به کف چوبی نسبت به کفشی با کف صاف بیشتر است. نیرویی که توسط فردی با کفش پاشنه بلند به زمین وارد می‌شود، نسبت به کف پهن و صاف یک کفش کتانی، در واحد کوچکتری از مساحت (نوک پاشنه بلند) توزیع می‌شود. در دندان‌های نیش نوک‌تیز، نیروی گاز در سطح کوچکی در نوک دندان توزیع می‌شود و آن‌ها را برای سوراخ کردن پوست موثر می‌کند. 

برعکس، دندان‌های صاف مانند دندان‌های آسیاب کوچک و آسیاب، نیروهای گاز را در سطح بیشتری توزیع می‌کنند و برای تبدیل تکه‌های بزرگ غذا به تکه‌های کوچک‌تر ایده‌آل هستند. 

Sarcosuchuns موجودی کروکودیل مانند به طول ۴۰ فوت بود که حدود ۱۲۰ میلیون سال پیش می‌زیست

البته، من به بزرگترین نیروی گازی که تا به حال توسط یک حیوان ایجاد شده، منقرض‌شده یا زنده، علاقه داشتم، بنابراین از اریکسون پرسیدم و او به من گفت این سؤال سختی است (تا حدی به دلیل کمبود محققان در عصر دایناسورها) اما داده‌ها به یک جفت شکارچی رأس ماقبل تاریخ اشاره می‌کنند. 

نخستین مورد دینوسوکوس است، خویشاوند تمساحی تمساح مدرن که اکنون منقرض شده است. دینوسوکوس حدود ۷۵ تا ۸۲ میلیون سال پیش جایی که اکنون ایالات متحده است، می‌زیست، جایی که طول آن به ۱۰ متر می‌رسید. اریکسون گفت: «فکر نمیکنم هیچ حیوانی که تا به حال زیسته، بتواند چنگ دینوسوکوس را بشکند.» 

اریکسون گفت: «نیروی گاز گرفتن یک تمساح بسیار بزرگ حدود ۱۳۶۰ کیلوگرم است، تقریباً اندازه وزن یک ماشین کوچک.» 

دومین شرکت کننده در مسابقه بزرگترین نیروی گاز تمام دوران سارکوسوکوس است. این غول بزرگ با طول بدن حدود ۱۲ متر، ۱۳۳ تا ۱۱۲ میلیون سال پیش در آمریکای جنوبی و آفریقای کنونی زندگی می‌کرد. سارکوسوکوس موجودی شبیه تمساح طبقه‌بندی می‌شود. این به آن معنی است که اگرچه ظاهر یک تمساح رسمی را داشته، اما اعتقاد بر این است که اجداد تمساح‌های امروزی و خویشاوندان آن‌ها نیست. 

با این حال، اریکسون معتقد است مانند دینوسوکوس، سارکوسوکوس نیروی گاز گرفتن ۹۰۰۰ کیلوگرمی تولید می‌کند، عددی که تیم او با افزایش داده‌های تمساح‌های موجود تخمین زدند: «فکر می‌کنم آن‌ها قوی‌ترین گازگیرهای تاریخ بودند.» 

با این حال، ظاهراً محدودیت‌هایی در میزان نیروی گاز گرفتن وجود دارد که به میزان فشاری که می‌توان روی پوشش مینای دندان قبل از شکستن آن وارد کرد، مربوط می‌شود. اما اریکسون یادآوری کرد که این نوع موجودات در برابر آن فاجعه احتمالی محافظ دارند: «تمساح‌ها همگی دندان‌هایشان را می‌شکنند. اما یک مزیت نسبت به پستانداران دارند: دندان‌های جدید جایگزین دندان‌های از دست رفته می‌شود.»

مترجم: زهرا ذوالقدر