تیرانوسوروس رکس و مگالودون، ستاره‌های سینمای علمی‌تخیلی، را به آرواره‌های قوی، درندگی و نیروی گاز گرفتنشان می‌شناسند؛ اما واقعا کدام‌یک از موجودات زنده یا منقرض‌شده از این نظر از همه قدرتمندترند؟
مطالعه‌ای که در نشریه مرزها (Frontiers) منتشر شد، به بررسی نیرویی می‌پردازد که عضلات و استخوان‌های فک بالا و پایین موجودات هنگام گاز گرفتن ایجاد می‌کنند. آن‌هایی که نیروی زیادی برای گاز گرفتن دارند، معمولا برای گرفتن و گیرانداختن طعمه مشکلی ندارند و حتی می‌توانند طعمه خود را تکه‌تکه کنند.
لایو ساینس با اشاره به مطالعه‌ای که سال ۲۰۱۲ در نشریه پلوس وان (PLOS One) منتشر شد، نوشت که از بین تمام موجودات زنده امروزی، قوی‌ترین نیروی گاز گرفتن متعلق به تمساح آب شور (Crocodylus porosus) است که ۱۶ هزار و ۴۶۰ نیوتن نیرو دارد. یک نیوتن نیرو معادل ۱۰۱ گرم است و بنابراین هر چیزی که زیر دندان تمساح آب شور قرار بگیرد، در یک چشم به هم زدن، له می‌شود.
این تمساح دو رقیب جدی دارد که به دلیل آبزی بودن، نیروی گاز گرفتنشان اندازه‌گیری نشده است؛ اما با توجه به نمونههای کامپیوتری که در مطالعه‌ای در سال ۲۰۰۸ در نشریه جانورشناسی (Zoology) منتشر شد، انجمن کوسه هند نیروی گاز گرفتن اورکا (Orcinus orca) را حدود ۸۴ هزار و ۵۱۲ نیوتن تخمین زد. بعد از آن با اختلاف زیاد، کوسه سفید بزرگ (Carcharodon carcharias) قرار دارد که نیروی گاز گرفتنش حدود ۱۸ هزار نیوتن است.
به نوشته لایو ساینس، از بین جانوران منقرض‌شده، تیرکس در ۶۸ تا ۶۶ میلیون سال پیش، احتمالا از همه قدرتمندتر بود و نیروی گاز گرفتن آن را ۳۵ هزار نیوتن تخمین زده‌اند. نیروی گاز گرفتن کوسه بزرگ مگالودون (Otodus megalodon) را که از ۱۵ تا ۳.۶ میلیون سال پیش می‌زیست، ۱۸۲ هزار و ۲۰۰ نیوتن برآورد کرده‌اند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
اینکه آیا نیروی گاز گرفتن کوسه از دایناسور بیشتر است یا نه هنوز مشخص نیست. جک تسنگ، زیست‌شناس و استادیار زیست‌شناسی یکپارچه دانشگاه برکلی کالیفرنیا، توضیح داد که مقایسه آن‌ها با یکدیگر دشوار است؛ چون آرواره‌های کوسه و دایناسور از نظر نوع و تعداد دندان با هم متفاوت‌اند.
نیروی گاز گرفتن را چگونه اندازه می‌گیرند؟
این نیرو را هم مستقیم و هم غیرمستقیم می‌توان اندازه‌گیری کرد. دانشمندان با قرار دادن نیروسنج و واداشتن حیوان به گاز گرفتن آن، نیروی گازگرفتن را اندازه می‌گیرند؛ کاری که با تمساح آب شور انجام دادند؛ اما نتوانستند این روش را برای اورکا و کوسه سفید به کار بگیرند. نیروی گاز گرفتن آن‌ها با توجه به ساختار بدن، شکل و نوع طعمه‌ای که شکار می‌کنند، مشخص می‌شود.
اندازه‌گیری این نیرو در مورد حیوانات منقرض‌شده سخت‌تر است؛ چون غالبا فقط برخی از استخوان آرواره آن‌ها باقی مانده است. به این دلیل دانشمندان برای بازسازی عضلات فک که تجزیه شده‌اند، از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای استفاده می‌کنند.
سوال اینجا است که چه ویژگی‌هایی نیروی گاز گرفتن را ایجاد می‌کنند؟
در واقع چند ویژگی از جمله قدرت سر و آرواره در ایجاد این نیرو نقش دارند. دندان عامل مهمی برای تولید این نیرو است؛ مثلا تیرکس فقط با سرش می‌توانست استخوان خرد کند، اما دندان‌های بسیار تیزش نیز در این کار به او کمک می‌کردند.
به گفته دانیل هوبر، استاد دانشگاه و رئیس بخش مطالعات محیطی دانشگاه تمپا در فلوریدا، یک عامل بر تمامی عوامل دیگر برتری دارد و آن اندازه جثه حیوان است. هوبر دریافته که اندازه جثه جانور از تمامی ویژگی‌های دیگر مهم‌تر است. او می‌گوید عرض سر و عضلات آرواره به‌خصوص زمانی که برای بستن دهان روی هم قرار می‌گیرند نیز در تولید این نیرو نقشی اساسی ایفا می‌کنند. به طور کلی، هرقدر نوک دندان تیزتر باشد، با وجود همان نیروی ورودی عضلات، توان تولید نیروی گاز گرفتن بیشتر می‌شود؛ چون هر نیرویی که به دندان وارد شود، در قسمت نوک دندان متمرکز می‌شود.
البته تمام حیواناتی که نیروی گاز گرفتن در آن‌ها بسیار زیاد است، الزاما جثه بزرگ و دندان ندارند و بعضی‌ها حتی درنده هم نیستند. بر اساس مطالعه‌ای که سال ۲۰۱۹ در نشریه مجموعه مقالات انجمن سلطنتی (Proseedings of the Royal Society B) منتشر شد، فنچ زمینی بزرگ گالاپاگوس که به فنچ خون‌آشام معروف است، نسبت به اندازه جثه‌اش بیشترین نیروی گاز گرفتن را دارد. در این مطالعه آمده است که این پرنده تنها ۳۳ گرم وزن دارد اما می‌تواند با منقارش دانه‌ها و هسته‌های سخت را با نیروی ۷۰ نیوتن بشکند که به نسبت جثه‌اش بسیار زیاد است.
همین نیرو به این فنچ ۳۲۰ برابر تیرکس قدرت گاز گرفتن می‌دهد.
قدرت گاز گرفتن انسان چقدر است؟
قوی‌ترین نیرویی که ما می‌توانیم با گاز گرفتن ایجاد کنیم حدود هزار نیوتن است؛ بنابراین ما انسان‌ها اصلا در این لیگ به حساب نمی‌آییم.
