Koska olemme luisia, meillä on taipumus hylätä pehmeä, muhkea rusto huonompana jäljitelmänä. Monien kalojen, erityisesti haiden ja rauskujen, luuranko koostuu lähes kokonaan rustosta, ja ne pärjäävät hyvin. Ne ovat menestyneet jo satoja miljoonia vuosia sitten, mutta ihmisen ennakkoluulot katsovat pikemminkin ruston muinaisuutta kuin sen menestystä ja pitävät sitä luuhun verrattuna alkeellisena.
Lehmusrausku (Aetobatus narimari). Kuva © NOAA. Nyt Adam Summers Kalifornian yliopistosta Berkeleystä puhuu ruston puolesta Journal of Morphology -lehdessä osoittamalla, miten joidenkin piikkirauskujen rustoiset leuat ovat muuntuneet tehokkaiksi pähkinänsärkijöiksi, jotka kykenevät murskaamaan simpukoiden kovia kuoria.
Nämä rauskut kuuluvat Myliobatidae-heimoon, johon kuuluu useita kovaleukaisia simpukoita murskaavia lajeja, kuten täplärausku (Aetobatus narimari) ja lehmännokkarausku (Rhinoptera bonasus), sekä muutama planktonia syövä laji, kuten jättiläismantarausku (Manta).
Ennen kuin hän käsittelee rauskuja, Summers kumoaa muutamia vanhoja myyttejä ruston väitetystä muhkeudesta. Hänen mukaansa rustokalojen joukossa on eläimiä, jotka pystyvät uimaan 60 kilometrin tuntinopeudella, ja yli 10 tonnia painavia jättiläisiä. Vaikka rusto ei ole yhtä vahvaa eikä jäykkää kuin luu, se pystyy suoriutumaan fyysisesti vaativista olosuhteista. ”Mutta miten”, Summers kysyy, ”miten rustoleukoja voidaan käyttää murskaamaan saalista, joka on kovempaa kuin itse leuat?”
Vastaus löytyy toisesta rustoon liittyvästä myytistä. Itsessään rusto on suunnilleen yhtä jäykkää ja vahvaa kuin Turkish Delight (gelatiinipohjainen makeinen). Rustoiset kalat ovat kuitenkin kaikki rakentuneet jäykemmästä, hieman mineralisoituneesta versiosta, jota kutsutaan ”kalkkiutuneeksi” rustoksi. Jokainen niiden luuranko koostuu ohuesta kuituruston kuoresta, joka ympäröi prismaattisen ruston kuorta, joka on valmistettu mineralisoituneista laattamaisista osista tai ”tessereistä”. Tämä peittää pehmeämmän, niin sanotun hyaliiniruston ytimen.
Simpukoita murskaavien piikkirauskujen leuat eivät ole poikkeus. Summers osoittaa, miten rauskut ovat ottaneet käyttöön joitain muotoiluinnovaatioita, jotka auttavat niitä murskaamaan simpukoita. Ensinnäkin niiden leukarustojen tesseraalit – jotka tukevat niiden murskaavia, jalkakivimäisiä hampaita – voivat olla useita kerroksia paksuja. Tämä vastaa paksuuntumista, joka on havaittavissa luissa, jotka kantavat suuria kuormia.
Toiseksi pistiäisten leukaelementtien pehmeät rustoytimet on tuettu ohuilla, onttoilla, mineralisoituneilla tukijaloilla, jotka muistuttavat lentokoneen rungon tukijalkoja tai lintujen onttojen luiden sisällä olevia tukijalkoja. Tässä rakenteessa yhdistyvät keveys ja lujuus. Ne eivät näytä kehittävän niitä myöhemmin elämässään vastauksena stressiin. Summers havainnollistaa tämän syntymättömän rauskun (Rhinoptera bonasus) näytteellä, jossa oli täydelliset tukijalat, vaikka eläin ei ollut koskaan ottanut ainoatakaan puraisua.
Jopa planktonia syövillä eläimillä, kuten mantalla, on sisäisillä tukijaloilla tuetut leuat, mikä viittaa siihen, että ne ovat kehittyneet simpukoita murskaavasta esi-isästä. Voi kuitenkin olla, että mantan metrin levyiset leuat kaipaisivat hieman sisäistä vahvistusta, jotta ne eivät vääntyisi, kun kala ui suu auki vedessä.
Eteläisen pistiäisen (Dasyatis sabina) – joka on pistiäinen, mutta ei myliobatidi – löysät leuat mahdollistavat suuren liikkumisvapauden. Sitä vastoin simpukoita murskaavien myliobatidirauskujen nivelsiteisiin sidotuilla leuoilla on vain hyvin rajoitettu liikkumavara. Ylä- ja alaleuat ovat periaatteessa vaakasuoria tankoja, jotka voivat liikkua vain lyhyen matkan ylös ja alas. Ne eivät voi liikkua sivulta toiselle pureskellakseen, eivätkä ne voi pyöriä.
Mutta nämä leuat voivat toimia epäsymmetrisesti. Kun rausku pitää simpukkaa leukansa toisella puolella, vastakkaisen puolen lihakset käyttävät leukoja toisen asteen vipuna, jolloin simpukan leukapuoli toimii fulcumina ja antaa suurennetun murskaavan iskun. Aivan kuin vanhanaikainen pähkinänsärkijä.
Vastaa