Có bao nhiêu xương trong hộp sọ của bạn? Bạn có thể đoán rằng hộp sọ động vật được tạo thành từ hai xương: khu vực trên của hộp sọ và hàm dưới. Nhưng hộp sọ thực sự phức tạp hơn nhiều - và có nhiều xương hơn - bạn có thể mong đợi.
Một số động vật có nhiều xương riêng lẻ trong hộp sọ khi chúng còn nhỏ và đang phát triển, mặc dù những con này sau đó hợp nhất với nhau. Tuy nhiên, một số động vật giữ lại hàng chục xương sọ trong suốt tuổi trưởng thành.
Tại sao có nhiều xương trong hộp sọ động vật, và động vật nào có nhiều nhất?
Trung tâm sọ người có 22 xương: 8 xương sọ và 14 xương mặt, theo Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia (NCBI). Xương trán - một xương duy nhất được gọi là phía trước - thực sự là hai xương riêng biệt ở trẻ sơ sinh hợp nhất khi em bé lớn lên.
Để so sánh, hộp sọ cá sấu có khoảng 53 xương. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Witmer tại Đại học Ohio gần đây đã chứng minh rằng con số đáng kinh ngạc với một bức ảnh về hộp sọ cá sấu bị bong ra mà họ chia sẻ trên Twitter.
Các bào thai của động vật có vú có khoảng 43 xương khác biệt về mặt phát triển, "nhưng một số trong số chúng hợp nhất khi động vật có vú phát triển" và số lượng xương hợp nhất có thể khác nhau giữa các nhóm động vật có vú, Jack Tseng, nhà giải phẫu chức năng tại Đại học Buffalo, nói với Live Science. Một email.
"Tôi có thể nói rằng bạn có thể tìm thấy các loài thú có túi gần với số lượng xương sọ đó", Tseng nói.
Số lượng xương sọ nhiều nhất từ trước đến nay - 156 - xảy ra trong hóa thạch của một loài cá đã tuyệt chủng, Brian Sidlauskas, phó giáo sư và người quản lý loài cá thuộc Bộ Thủy sản và Động vật hoang dã tại Đại học bang Oregon cho biết.
"Cá có số lượng xương khác nhau trong đầu", Sidlauskas nói với Live Science trong một email. "Thông thường con số có thể nằm trong khoảng 130 hoặc hơn," ông nói.
Số lượng xương trong hộp sọ của động vật có xương sống, cách chúng khớp với nhau và nơi chúng hợp nhất với nhau rất khác nhau và có thể phản ánh cách thức hộp sọ được sử dụng bởi động vật và mức độ linh hoạt của nó, theo giáo sư giải phẫu và cổ sinh vật học với Khoa Khoa học Y sinh tại Đại học Ohio.
Cá, ví dụ, có hộp sọ di động cao; Khả năng di chuyển là có thể bởi vì chúng có nhiều xương sọ và ít thân hơn so với hầu hết các loài động vật có xương sống khác, Witmer nói với Live Science. Một số loại cá thậm chí còn có bộ hàm thứ hai gọi là hàm hầu, kéo dài từ bên trong hàm bên ngoài - giống như những con trong xenomor kinh hoàng trong phim "Người ngoài hành tinh", theo Witmer.
"Để duy trì sự chuyển động đó trong hộp sọ, một cái gì đó chúng tôi gọi là kinesis sọ, bạn cần cả một đống xương," Witmer nói. "Bạn cần duy trì các mối liên kết cơ học này cho phép cơ bắp di chuyển các phần của hộp sọ so với các bộ phận khác."
Ngoài xương sọ mà cá chia sẻ với các động vật khác, chúng còn có xương operc - bốn xương hợp nhất che phủ mang của chúng. Một số loài lưỡng cư cũng giữ lại những xương này, mặc dù chúng nhỏ hơn nhiều so với xương operc trong cá, nhưng tất cả các loài động vật có xương sống khác đều thiếu những xương sọ này, ông Paolo Viscardi, người phụ trách động vật học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Ireland cho biết.
"Bản thân hộp sọ có nhiều biến đổi ở cá hơn các loài động vật có xương sống khác - không có gì đáng ngạc nhiên khi bạn cho rằng tất cả các loài động vật có xương sống khác đều có nguồn gốc từ một dòng cá, vì vậy sẽ có một tắc nghẽn trong sự đa dạng sọ ở thời điểm đó", Viscardi nói với Live Science. Một email.
"Điều này có nghĩa là các động vật có xương sống khác có hình thái hộp sọ khá bảo thủ, với hầu hết có 22 xương", ông nói. Và không giống như động vật có xương sống trên cạn, cá không phải đối mặt với trọng lực liên tục kéo vào hộp sọ của chúng, do đó, tổng thể xương có xu hướng nhẹ hơn và linh hoạt hơn xương sọ ở động vật sống trên cạn, Viscardi giải thích.
Liên quan đến các loài chim, nhiều trong số chúng cũng có hộp sọ rất linh hoạt, khả năng di chuyển cao đến từ việc mất một số xương mà tổ tiên khủng long của chúng từng có, theo ông Witmer. Chim có xu hướng có rất nhiều xương sọ riêng lẻ khi mới nở, nhưng nhiều con trong số chúng hợp nhất với nhau khi chúng đến tuổi trưởng thành. Tuy nhiên, họ giữ lại hơn một chục xương riêng lẻ trong vòng mắt xương hoặc vòng xơ cứng.
"Rất nhiều loài chim có xu hướng có 14 hoặc 15 xương trong mỗi mắt, do đó, có đến 30 xương ngay tại đó", ông Witmer nói. Thằn lằn và một số loài cá cũng có những vòng xơ cứng này, nhưng không rõ chúng phục vụ chức năng gì, ông nói thêm.
Khi động vật tiến hóa qua hàng triệu năm, một số xương sọ trở nên to hơn, một số trở nên nhỏ hơn, một số hợp nhất và một số bị mất hoàn toàn; "Sự khác biệt và thông lượng về số lượng xương giữa các nhóm khác nhau là một điều hấp dẫn nói lên kết cấu tiến hóa phong phú", ông Witmer nói.
