Vi har en tendens att avfärda det mjuka brosket som en sämre imitation eftersom vi är beniga. Många fiskar, särskilt hajar och rockor, har skelett som nästan helt består av brosk, och de klarar sig mycket bra. De uppvisar en framgångsrik stamtavla som sträcker sig hundratals miljoner år bakåt i tiden, men människans fördomar ser på broskets ålderdom snarare än på dess framgång och anser att det är primitivt jämfört med ben.
Knäpprocka (Aetobatus narimari). Bild © NOAA. Nu talar Adam Summers från University of California, Berkeley, för brosket i Journal of Morphology, genom att visa hur de broskiga käkarna hos vissa rockor har modifierats till effektiva nötkrossare som kan krossa musslors hårda skal.
Dessa rockor tillhör familjen Myliobatidae, som omfattar flera arter av musselkrossare med hårda käkar, bland annat den fläckiga örnrocken (Aetobatus narimari) och ko-näsrocken (Rhinoptera bonasus), samt några planktonätare som den gigantiska mantan (Manta).
Innan han går in på stingrockor avlivar Summers några gamla myter om broskets påstådda klumpighet. Bland de broskiga fiskarna, säger han, finns djur som kan simma i 60 kilometer i timmen och jättar som väger mer än 10 ton. Även om brosket varken är lika starkt eller styvt som ben kan det fungera under fysiskt krävande förhållanden. ”Men hur”, frågar Summers, ”kan broskiga käkar användas för att krossa byten som är hårdare än själva käkarna?”
Svaret ligger i en annan myt om brosk. I sig självt är brosk ungefär lika styvt och starkt som Turkish Delight (en gelatinbaserad konfekt). Men broskfiskar är alla byggda av en styvare, något mineraliserad version, som kallas ”förkalkat” brosk. Var och en av deras skelettdelar består av ett tunt skal av fibröst brosk som omger ett skal av ”prismatiskt” brosk, som består av mineraliserade kakelliknande sektioner eller ”tesserae”. Detta omsluter en mjukare kärna av så kallat ”hyalin” brosk.
Käkarna hos musselkrossande rockor är inget undantag. Och Summers visar hur stingrockor har infört några konstruktionsinnovationer som hjälper dem att krossa snäckor. För det första kan mosaikstenarna i deras käkbrosk – som stöder deras krossande, stenlagda tänder – vara flera lager tjocka. Detta är analogt med den förtjockning som ses i ben som bär stora belastningar.
För det andra är de mjuka broskkärnorna i stingrockornas kägelelement förstärkta av tunna, ihåliga mineraliserade stöttor, likt stöttorna i ett flygplansskrov eller stöttorna i fåglarnas ihåliga ben. Denna konstruktion kombinerar lätthet med styrka. Stingrockor föds med dessa stödjande stöttor på plats: det verkar som om de inte utvecklar dem senare i livet som ett svar på stress. Summers visar detta med ett exemplar av en ofödd ko-näsrocka (Rhinoptera bonasus) som har en komplett uppsättning stödben, trots att djuret aldrig hade tagit ett enda bett.
Även planktonätare som t.ex. mantan har käkar som stöds av inre stödben, vilket tyder på att de utvecklats från en förfader som krossade musslor. Det skulle dock kunna vara så att de meterbreda käkarna hos mantan skulle kunna behöva lite inre stöttning för att förhindra att de buktar när fisken simmar genom vattnet med öppen mun.
De lösa käkarna hos den sydliga stingrocken (Dasyatis sabina) – en stingrocka, men inte en myliobatid – ger stor rörelsefrihet. Däremot har de ligamentbundna käkarna hos de musselkrossande myliobatida stingrockorna endast ett mycket begränsat rörelseutrymme. Över- och underkäkarna är i princip horisontella stänger som bara kan röra sig en kort sträcka uppåt och nedåt. De kan inte röra sig från sida till sida för att tugga, och de kan inte heller rotera.
Men dessa käkar kan fungera asymmetriskt. När en stingrocka håller en mussla på ena sidan av sin käke, driver musklerna på den motsatta sidan käkarna som en hävstång av andra ordningen, och använder musselsidan av käken som fulcum och ger ett förstorat krossande slag. Precis som en gammaldags nötkrossare.
Lämna ett svar