Perché i teschi hanno così tante ossa? (È molto più di quanto pensi)

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Quante ossa ci sono nel tuo cranio? Potresti indovinare che i teschi di animali sono costituiti da due ossa: la regione superiore del cranio e la mascella inferiore. Ma i teschi sono in realtà molto più complessi - e hanno molte più ossa - di quanto ci si possa aspettare.

Alcuni animali hanno più ossa individuali nei loro crani quando sono giovani e in crescita, anche se in seguito si fondono insieme. Tuttavia, alcuni animali conservano dozzine di ossa del cranio durante l'età adulta.

Perché ci sono così tante ossa nei teschi degli animali e quali animali hanno di più?

I teschi umani hanno 22 ossa: 8 ossa craniche e 14 ossa facciali, secondo il National Center for Biotechnology Information (NCBI). L'osso della fronte - un singolo osso chiamato frontale - è in realtà due ossa separate nei neonati che si fondono man mano che il bambino cresce.

In confronto, i teschi di alligatore hanno circa 53 ossa. I ricercatori del Witmer Lab dell'Università dell'Ohio hanno recentemente dimostrato quel numero sorprendente con una foto di un teschio di alligatore disarticolato che hanno condiviso su Twitter.

I feti di mammiferi hanno circa 43 ossa distinte dal punto di vista dello sviluppo, "ma alcune si fondono man mano che i mammiferi crescono" e il numero di ossa fuse può differire tra i gruppi di mammiferi, ha detto a Live Science in un'email.

"Direi che probabilmente potresti trovare specie marsupiali con quasi quel numero di ossa del cranio", ha detto Tseng.

Il maggior numero di ossa del cranio di gran lunga - 156 - si verifica nel fossile di un pesce estinto, ha affermato Brian Sidlauskas, professore associato e curatore di pesci con il Dipartimento della pesca e della fauna selvatica presso la Oregon State University.

"I pesci variano nel numero di ossa nella loro testa", ha detto Sidlauskas a Live Science in una e-mail. "In genere i numeri sono probabilmente nell'intervallo di circa 130", ha detto.

Il numero di ossa nei crani dei vertebrati, il modo in cui si incastrano e il punto in cui si fondono l'uno con l'altro varia ampiamente e può riflettere come il cranio viene utilizzato dall'animale e quanta flessibilità richiede, ha affermato Larry Witmer, professore di anatomia e paleontologia con il Dipartimento di Scienze biomediche dell'Università dell'Ohio.

I pesci, ad esempio, hanno teschi altamente mobili; che la mobilità è possibile perché hanno più ossa del cranio e meno fusioni rispetto alla maggior parte degli altri vertebrati, ha detto Witmer a Live Science. Alcuni tipi di pesce hanno anche una seconda serie di mascelle chiamate mascelle faringee, che si estendono dall'interno delle mascelle esterne - proprio come quelle nell'orribile xenomorfo nei film "Alieni", secondo Witmer.

"Per mantenere quel movimento all'interno del cranio, qualcosa che chiamiamo kinesis cranica, hai bisogno di un sacco di ossa", ha detto Witmer. "È necessario mantenere questi collegamenti meccanici che consentono ai muscoli di spostare parti del cranio rispetto ad altre parti."

La kinesis cranica - flessibilità del cranio - è modellata in parte dal numero di ossa in un cranio. (Credito immagine: per gentile concessione di Witmer Lab presso la Ohio University)

Oltre alle ossa del cranio che i pesci condividono con altri animali, hanno anche ossa opercolari: quattro ossa fuse che coprono le branchie. Alcuni anfibi mantengono anche queste ossa, sebbene siano molto più piccole delle ossa opercolari nei pesci, ma tutti gli altri vertebrati mancano di queste ossa del cranio, ha detto Paolo Viscardi, curatore di zoologia al Museo di storia naturale dell'Irlanda.

"Il cranio stesso è più variabile nei pesci rispetto agli altri vertebrati - il che non sorprende se si considera che tutti gli altri vertebrati sono derivati ​​da un unico lignaggio di pesci, quindi a quel punto ci sarebbe stato un collo di bottiglia nella diversità cranica", ha detto Viscardi a Live Science in un'email.

"Ciò significa che altri vertebrati hanno una morfologia del cranio abbastanza conservatrice, con la maggior parte con 22 ossa", ha detto. E a differenza dei vertebrati terrestri, i pesci non hanno a che fare con la gravità trascinandosi costantemente sui loro teschi, quindi le ossa in generale tendono ad essere più leggere e più flessibili delle ossa del cranio negli animali che vivono sulla terra, ha spiegato Viscardi.

I teschi umani adulti hanno circa 22 ossa. Alcune di queste sono ossa che si sono fuse insieme durante l'infanzia. (Credito immagine: per gentile concessione di Witmer Lab presso la Ohio University)

Per quanto riguarda gli uccelli, molti dei quali hanno anche teschi altamente flessibili, la maggiore mobilità derivava dalla perdita di alcune ossa che una volta avevano i loro antenati dei dinosauri, secondo Witmer. Gli uccelli tendono ad avere molte ossa del cranio come cuccioli, ma molti di loro si fondono quando raggiungono l'età adulta. Tuttavia, trattengono più di una dozzina di singole ossa nei loro anelli ossei o anelli sclerali.

"Molti uccelli tendono ad avere 14 o 15 di queste ossa in ciascun occhio, quindi finisce per essere 30 ossa proprio lì", ha detto Witmer. Anche le lucertole e alcuni pesci hanno questi anelli sclerali, ma non è chiaro quale sia la loro funzione, ha aggiunto.

Man mano che gli animali si evolvono nel corso di milioni di anni, alcune ossa del cranio diventano più grandi, alcune diventano più piccole, altre si fondono e altre si perdono completamente; "questa variazione e flusso nel numero di ossa tra diversi gruppi è una cosa affascinante che parla al ricco tessuto dell'evoluzione", ha detto Witmer.

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