Kuinka monta luuta on kallossa? Saatat arvata, että eläinten kallo koostuu kahdesta luusta: kallon yläalue ja alaleuka. Mutta kallot ovat itse asiassa paljon monimutkaisempia - ja niissä on paljon enemmän luita - kuin voit odottaa.
Joillakin eläimillä on enemmän yksittäisiä luita kalloissaan kun ne ovat nuoria ja kasvavia, vaikka nämä myöhemmin sulautuvat yhteen. Jotkut eläimet säilyttävät kuitenkin kymmeniä kallon luita aikuisuuden aikana.
Miksi eläinten kalloissa on niin paljon luita, ja millä eläimillä on eniten?
Ihmisen kalloissa on 22 luuta: 8 kallon luita ja 14 kasvojen luita, kansallisen biotekniikan tiedon keskuksen (NCBI) mukaan. Otsaluu - yksi luu, nimeltään edestä - on oikeastaan kaksi erillistä vastasyntyneiden luuta, jotka sulautuvat vauvan kasvaessa.
Vertailun vuoksi, alligaattorin kalloissa on noin 53 luuta. Ohion yliopiston Witmer-laboratorion tutkijat osoittivat äskettäin tämän hämmästyttävän numeron valokuvalla disartikoidusta alligaattorin pääkallasta, jonka he jakavat Twitterissä.
Nisäkkäiden sikiöillä on noin 43 luuta, jotka ovat kehitykseltään erillisiä "mutta jotkut niistä sulautuvat nisäkkäiden kasvaessa" ja sulatettujen luiden lukumäärä voi vaihdella nisäkäsryhmissä, Buffalon yliopiston toiminnallinen anatomisti Jack Tseng kertoi Live Science: lle. sähköposti.
"Sanoisin, että voisit todennäköisesti löytää marsupialisia lajeja, joiden kallonluiden lukumäärä on lähellä", Tseng sanoi.
Kaikkein eniten kallon luita - 156 - esiintyy sukupuuttoon kuolleiden kalojen fossiileissa, sanoi Oregonin osavaltion yliopiston kalatalous- ja villieläinlaitoksen apulaisprofessori ja kuraattori Brian Sidlauskas.
"Kalat vaihtelevat päänsä luiden lukumäärästä", Sidlauskas kertoi Live Sciencelle sähköpostissa. "Tyypillisesti luvut ovat todennäköisesti noin noin 130", hän sanoi.
Selkärankaisten kalloissa olevien luiden lukumäärä, kuinka ne sopivat yhteen ja missä ne sulautuvat toisiinsa, vaihtelee suuresti ja voi heijastaa sitä, kuinka eläin käyttää kalloa ja kuinka paljon joustavuutta se vaatii, sanoi anatomian professori Larry Witmer ja paleontologia Ohion yliopiston biolääketieteen laitoksen kanssa.
Esimerkiksi kaloilla on erittäin liikkuvia kalloja; että liikkuvuus on mahdollista, koska niissä on enemmän kallon luita ja vähemmän fuusioita kuin useimmissa muissa selkärankaisissa, Witmer kertoi Live Science: lle. Joillakin kaloilla on jopa toinen sarja leukaa, nimeltään nielun leuat, jotka ulottuvat ulkoisten leukojen sisäpuolelta - aivan kuten "Alien" -elokuvien kauhistuttavassa ksenomorfissa Witmerin mukaan.
"Jotta ylläpitäisit sitä liikettä kallon sisällä, jota kutsumme kallon kinesisiksi, tarvitset kokonaisen joukon luita", Witmer sanoi. "Sinun on ylläpidettävä näitä mekaanisia siteitä, joiden avulla lihakset voivat siirtää kallon osia suhteessa muihin osiin."
Kalojen muiden kalojen kanssa jakamien kallon luiden lisäksi niillä on myös liikuntaelimiä - neljä sulatettua luuta, jotka peittävät niiden kidukset. Jotkut sammakkoeläimet säilyttävät myös nämä luut, vaikka ne ovat paljon pienempiä kuin kaloissa olevat liikuntaelimet, mutta kaikilla muilla selkärankaisilla puuttuu nämä kalloluut, sanoi Irlannin luonnonhistoriallisen museon eläintieteen kuraattori Paolo Viscardi.
"Kallo itsessään on kaloissa muuttuvampi kuin muut selkärankaiset - ei ole yllättävää, kun otetaan huomioon, että kaikki muut selkärankaiset ovat peräisin yhdestä kalarivistä, joten kallon monimuotoisuuteen olisi tuolloin ollut pullonkaula", Viscardi kertoi Live Science: lle. sähköposti.
"Tämä tarkoittaa, että muilla selkärankaisilla on melko konservatiivinen kallo morfologia, ja useimmilla on 22 luuta", hän sanoi. Ja toisin kuin maanpäälliset selkärankaiset, kalojen ei tarvitse käsitellä painovoimaa jatkuvasti vetämällä kalloissaan, joten luut ovat yleensä kevyempiä ja joustavampia kuin maalla asuvien eläinten kalloluut, Viscardi selitti.
Lintujen, joista monilla on myös erittäin joustavat pääkallat, kohonnut liikkuvuus johtui siitä, että he menettivät joitain luita, jotka heidän dinosauruksen esivanhempillaan kerran olivat, Witmerin mukaan. Linnuilla on yleensä paljon yksittäisiä kallonluita luukuna, mutta monet niistä sulautuvat yhteen aikuisuuteen tullessaan. Ne pitävät kuitenkin yli tusinaa yksittäistä luua luisissa silmärenkaissaan tai luurenkaissa.
"Monilla linnuilla on yleensä 14 tai 15 näistä luista kummassakin silmässä, joten tuulen lopussa on 30 luuta tuolla", Witmer sanoi. Liskoilla ja joillakin kaloilla on myös nämä scleral-renkaat, mutta on epäselvää, mitä toimintaa ne palvelevat, hän lisäsi.
Kun eläimet kehittyivät miljoonien vuosien aikana, jotkut kallon luut tulivat suuremmiksi, toiset pienentyivät, toiset sulautuivat ja toiset hävisivät kokonaan; "Tämä luiden määrän vaihtelu ja muutos eri ryhmien välillä on kiehtova asia, joka puhuu evoluution rikkaalle kankaalle", Witmer sanoi.
