Ponieważ jesteśmy kościści, mamy tendencję do odrzucania miękkiej, giętkiej chrząstki jako gorszej imitacji. Wiele ryb, zwłaszcza rekiny i płaszczki, mają szkielety wykonane prawie w całości z chrząstki, i radzą sobie bardzo dobrze. Wykazują one rodowód sukcesu sięgający setek milionów lat wstecz, ale ludzkie uprzedzenia patrzą na starożytność, a nie na sukces chrząstki i uważają ją za prymitywną w porównaniu z kością.
Promienica krowia (Aetobatus narimari). Obraz © NOAA. Teraz Adam Summers z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley opowiada się za chrząstkami w Journal of Morphology, pokazując, jak chrzęstne szczęki niektórych płaszczek zostały zmodyfikowane w skuteczne dziadki do orzechów zdolne do miażdżenia twardych muszli małży.
Te płaszczki są członkami rodziny Myliobatidae, która obejmuje kilka gatunków twardej szczęki clam-crusher, w tym nakrapiane ray orła (Aetobatus narimari) i ray cownose (Rhinoptera bonasus), jak również kilka plankton-feeders, takich jak gigantyczny manta ray (Manta).
Przed dostaniem się do płaszczki, Summers kładzie na odpoczynek kilka starych mitów o rzekomej squishyness chrząstki. Wśród ryb chrzęstnoszkieletowych, mówi, są zwierzęta zdolne do pływania z prędkością 60 kilometrów na godzinę, i gigantów ważących więcej niż 10 ton. Mimo że chrząstka nie jest ani tak mocna, ani tak sztywna jak kość, potrafi sobie radzić w wymagających fizycznie warunkach. „Ale jak”, pyta Summers, „chrzęstne szczęki mogą być używane do miażdżenia zdobyczy, która jest twardsza niż same szczęki?”
Odpowiedź leży w innym micie na temat chrząstki. Na własną rękę, chrząstka jest tak sztywna i mocna jak Turkish Delight (wyrób cukierniczy na bazie żelatyny). Ale chrzęstnoszkieletowe ryby są zbudowane z sztywniejszej, nieco zmineralizowanej wersji, zwanej „zwapnioną” chrząstką. Każdy z ich elementów szkieletu składa się z cienkiej łuski chrząstki włóknistej otaczającej skórkę chrząstki „pryzmatycznej”, zbudowanej ze zmineralizowanych płytek lub „tesserae”. To sheaths bardziej miękki rdzeń tzw „hyaline” cartilage.
Szczęki małży miażdżącej płaszczki nie są wyjątkiem. A Summers pokazuje, jak płaszczki wprowadziły pewne innowacje konstrukcyjne, które pomagają im zgnieść muszelki. Po pierwsze, tesserae w ich chrząstkach szczękowych – które wspierają ich miażdżące, brukowane zęby – mogą mieć kilka warstw grubości. Jest to analogiczne do zgrubienia widocznego w kościach, które wytrzymują duże obciążenia.
Po drugie, miękkie, chrzęstne rdzenie elementów szczęki płaszczki są usztywnione przez cienkie, puste zmineralizowane rozpórki, jak rozpórki usztywniające w płatowcu, lub rozpórki wewnątrz pustych kości ptaków. Taka konstrukcja łączy w sobie lekkość i wytrzymałość. Żądlice rodzą się z tymi rozpórkami na miejscu: wydaje się, że nie rozwijają ich w późniejszym okresie życia w odpowiedzi na stres. Summers demonstruje to na przykładzie okazu nienarodzonej płaszczki (Rhinoptera bonasus) noszącej kompletny zestaw rozpórek, mimo że zwierzę nigdy nie wzięło ani jednego kęsa.
Nawet planktonożercy tacy jak manta mają szczęki usztywnione wewnętrznymi rozpórkami, co sugeruje, że wyewoluowały one od przodka miażdżącego małże. Jednak może być tak, że metrowej szerokości szczęki manty mogłyby użyć trochę wewnętrznego usztywnienia, aby zapobiec ich wyboczeniu jak ryba pływa, usta agape, przez wodę.
Luźne szczęki południowej płaszczki (Dasyatis sabina) — płaszczka, ale nie myliobatid — pozwalają na dużą swobodę ruchu. W przeciwieństwie do tego, wiązadłowe szczęki miażdżącej małże płaszczki myliobatid mają tylko bardzo ograniczony zakres ruchu. Górna i dolna szczęka to w zasadzie poziome pręty, które mogą poruszać się tylko na niewielką odległość w górę i w dół. Nie mogą poruszać się z boku na bok, aby żuć, ani nie mogą się obracać.
Ale te szczęki mogą pracować asymetrycznie. Kiedy płaszczka trzyma małża po jednej stronie szczęki, mięśnie po przeciwnej stronie działają na szczęki jak dźwignia drugiego rzędu, wykorzystując małżową stronę szczęki jako fulcum i dostarczając powiększony, miażdżący cios. Zupełnie jak w staromodnym dziadku do orzechów.
Dodaj komentarz