Helfen! Hat dieser Fisch Opas Zahnersatz gestohlen?

Produziert von: Science Popularization China

Produziert von: Su Chengyu

Hersteller: Computer Network Information Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Dies ist ein zahniger Fisch namens Schafskopf-Schnapper (Archosargus probatocephalus).

Bildquelle: Wikipedia

Die ersten Entdecker dachten, die Zähne des Fisches sähen aus wie Schafszähne, und gaben ihm deshalb den Namen „Schafskopf“. Neben Schafskopf-Schnapper hat er noch einen weiteren Namen – Gefangenenfisch, weil sein schwarz-weißes „Fell“ die Textur einer Gefängnisuniform hat.

Bildquelle: britannica.com

Schafskopf-Schnapper mit „guten Zähnen“

Der Schafskopf-Schnapper hat leuchtende Augen und ein wildes Aussehen. Wenn es ein Maul voller scharfer Zähne wie ein Hai hätte, wäre das nicht verwunderlich, aber es hat eine Reihe großer Schneide- und Backenzähne zum Kauen. Es sieht nicht wie ein Schaf aus, sondern eher wie ein Mensch mit „großen weißen Zähnen“. Ein Mund sieht aus, als würde ein Mensch sprechen, und das Bild ist ziemlich „gespenstisch“.

Wenn man sein grinsendes, menschliches Aussehen betrachtet, ist es wirklich ein bisschen unheimlich, als wäre es Frankensteins Monster.

Ende September 2021 fing ein Angler einen etwa 4 Kilogramm schweren Schafskopffisch. Als er ein „Porträtfoto“ eines Schafskopfschnappers mit weit geöffnetem Maul und fletschenden Zähnen postete, kommentierten die Internetnutzer:

„Ich glaube, Opa hat sein Gebiss verloren und dieser Fisch hat es aufgelesen.“

„Es scheint, dass der Zahnarzt, der seine Zähne behandelt hat, nicht besonders geschickt war.“

Bildnachweis: Jennette's Pier/Facebook

Wie auf dem Bild zu sehen ist, hat ein erwachsener Schafskopf-Schnapper nicht nur „große Zähne“, die denen des Menschen ähneln, sondern auch drei Reihen Backenzähne im Oberkiefer und zwei Reihen Backenzähne im Unterkiefer.

Bildquelle: Dokument 1

Kann man den Schafskopf-Schnapper als tragbaren Schalenöffner verwenden?

Mit einem guten Gebiss schmeckt natürlich alles lecker.

Schafskopf-Schnapper jagen alles, von Garnelen mit weichen Schalen bis hin zu Austern, Krabben, Seepocken und Muscheln mit extrem harten Schalen. Wer die Schale aufbricht und das Fleisch isst, ist unbesiegbar. Wenn Sie versuchen, eine harte Muschel direkt aufzubeißen, brechen Ihre Zähne wahrscheinlich. Die schönen Zähne der Schafskopfbrasse sind wohlverdient.

Die Frage ist also: Können Schafskopfschnapper mit ihren kräftigen Zähnen Walnussschalen öffnen?

Zunächst müssen wir wissen, wie stark der Biss des Schafskopfschnappers ist. Wissenschaftler fingen an der Mündung der Tampa Bay in Florida 190 Schafskopfschnapper, vom Jungtier bis zum großen ausgewachsenen Tier, und testeten anschließend ihre Beißkraft.

Um der Jagdszene in der natürlichen Umgebung näher zu kommen, kauften die Wissenschaftler auch einige Muscheln und Austern, um Beißversuche an Schafskopf-Schnappern durchzuführen.

Zunächst berechneten die Wissenschaftler die Beißkraft anhand der anatomischen Struktur verschiedener Schafskopfschnapper, indem sie deren Beißhebelabstand, Muskelmasse und Muskeldichte maßen.

Die Ergebnisse sind offensichtlich: Der größere Schafskopf-Schnapper hat den stärksten Biss. Aus der Kurve in der folgenden Tabelle können wir ersehen, dass der Bisshebelweg und die Bisskraft umso größer sind, je größer der Fisch ist. Dies ist ein einfaches Hebelprinzip.

Mit zunehmender Größe des Fisches wird der Hebelarm des Bisses länger und die Beißkraft der Schneide- und Backenzähne nimmt allmählich zu.

(Bildquelle: Dokument 1)

Es ist ersichtlich, dass die maximale Beißkraft der Backenzähne eines Erwachsenen über 400 N erreichen kann, während die maximale Beißkraft der Schneidezähne etwa 250 N erreichen kann. Wie schmerzhaft wäre es, wenn Sie ein Schafskopf-Schnapper mit so viel Kraft beißen würde?

Angenommen, ein kleines Mädchen wiegt 40 kg, dann entsprechen 400 N in etwa dem Gefühl, das entsteht, wenn ein kleines Mädchen mit den Zehen auf Sie tritt, während 250 N dem Gefühl eines altmodischen Fahrrads entsprechen, dessen Vorderrad den Boden nicht berührt und aufrecht steht, während das Hinterrad mit einem Kontaktpunkt auf Sie drückt. Ehrlich gesagt tut es immer noch weh.

Wenn man das Wachstum des Schafskopfschnappers in fünf Phasen unterteilt, dann ist in der ersten Phase, wenn der Schafskopfschnapper gerade geboren ist, seine Beißkraft noch nicht so stark, sodass er nur Würmer und Garnelen fressen kann;

Im zweiten Stadium können Schafskopf-Schnapper kleine Krabben fressen.

Im dritten Stadium können Sie Steinkrabben mit einem Schalendurchmesser von etwa einem Zentimeter essen;

Im vierten Stadium können Steinkrabben mit einem Panzerdurchmesser von zwei Zentimetern gefangen werden;

In der fünften Phase wurden dem Speiseplan köstliche und knackige Austern und Muscheln mit harter Schale hinzugefügt.

Später führten Wissenschaftler Bisstests direkt an Schafskopfschnappern durch. Bei Schafskopfbrassen mit einem Beißhebel von 170 mm Länge beträgt die maximal mögliche Beißkraft etwa 65 N. Bei Schafskopfbrassen mit einem Beißhebel von 172 mm Länge beträgt die maximal mögliche Beißkraft 74 N. Bei Schafskopfbrassen mit einem Beißhebel von 315 mm Länge beträgt die maximal mögliche Beißkraft etwa 196 N.

Bildquelle: Dokument 1

Wenn wir die Beißkraft des Schafskopf-Schnappers kennen, müssen wir auch wissen, wie viel Kraft erforderlich ist, um eine Walnuss zu knacken.

Im Jahr 2008 führten einige Wissenschaftler eine Studie zum Aufbrechen von Walnussschalen durch. Der Zweck dieser Studie bestand darin, eine Maschine zum Brechen von Walnussschalen zu entwickeln.

Ob die Walnussschale erfolgreich geknackt werden kann, hängt von mehreren Faktoren ab, wie etwa der Dicke der Schale, dem Feuchtigkeitsgehalt der Walnuss, der Richtung der auf die Walnuss ausgeübten Kraft usw.

Die Richtung der auf die Walnuss ausgeübten Kraft, z ist die Kante (Bildquelle: Referenz 2)

Er fand heraus, dass bei Walnüssen mit einem geometrischen mittleren Durchmesser von etwa 3 cm, normaler Dicke und einem Wassergehalt von 20 % die beste Stelle zum Brechen der Schale der Rand der Walnuss ist, also die Stelle mit einer „Kante“, die wir beim Essen von Walnüssen beobachten können. Dabei kann die Schale mit einer Kraft von ca. 400N zerbrochen werden.

Bildquelle: Dokument 2

Eine weitere Studie zum Thema Walnussschälen wurde im Jahr 2004 durchgeführt. Das Ergebnis: Um eine Walnuss an der Kante aufzuschlagen, ist eine Kraft von etwa 377 N erforderlich.

Auf Grundlage dieser beiden Untersuchungen lässt sich grob abschätzen, dass zum Zerdrücken einer normalen Walnuss vom Rand her eine Kraft von mehreren hundert Newton erforderlich ist.

Natürlich beziehen sich diese Untersuchungen nur auf Schalenbrechmaschinen. Die von der Maschine ausgeübte Kraft wirkt auf eine sehr kleine Fläche. Wenn die Krafteinwirkungsfläche zu groß und der Druck zu gering ist, reicht die in der Studie eingesetzte Kraft nicht aus.

Nehmen Sie als Beispiel das Drücken eines Eis mit Ihren Händen. Wenn Sie ein Ei vollständig in der Hand halten, wird es schwierig sein, es zu knacken, auch wenn es knusprig ist, egal, wie fest Sie drücken.

Aus dieser Perspektive reicht die maximale Beißkraft einer 30 cm langen ausgewachsenen Schafskopfbrasse nicht aus, um eine Walnuss zu zerdrücken, selbst wenn der Biss von der empfindlichsten Kante aus erfolgt.

Ein erwachsener Schafskopf-Schnappfisch benötigt mindestens doppelt so viel Kraft, um eine Walnuss gerade so zu knacken. Unser Traum, es als Werkzeug zum Walnussknacken zu verwenden, dürfte zerplatzen.

Wenn Sie jedoch einen ausreichend großen Schafskopf-Schnapper finden, kann dieser theoretisch eine Beißkraft von über 400 N haben und möglicherweise als „wandelnder Muschelöffner“ fungieren.

Großer Schafskopf-Schnapper (Bildquelle: YouTube)

Dies sind alles theoretische Diskussionen. Selbst wenn Sie tatsächlich einen fast einen halben Meter langen Schafskopf-Schnapper finden, ihn in einem Aquarium halten und ihn zum Walnussknacken verwenden, wenn Sie nichts zu tun haben, müssen Sie dennoch viele Situationen berücksichtigen.

Können Sie beispielsweise genügend Schafskopf-Schnapper am Leben erhalten, um Ihnen zu „helfen“?

In der vorherigen Studie zur Schafskopfbrasse verwendeten die Wissenschaftler nur drei Fische für ihre Tests. Der Grund hierfür lag nicht etwa darin, dass sie „keine Lust hatten, die Mittel für die Experimente auszugeben“ und deshalb nur drei Fische kauften, sondern darin, dass viele der von ihnen gezüchteten Schafskopfbrassen starben und nur drei für die Versuche verwendet werden konnten.

Selbst wenn Sie einen Schafskopf-Schnapper aufziehen, ist es immer noch fraglich, ob er bereit ist, Walnüsse für Sie zu öffnen ... Nachdem Sie die Schale geöffnet haben, müssen Sie immer noch einen Weg finden, den Walnusskern aus seinem Maul zu nehmen, um zu verhindern, dass er den Walnusskern verschluckt. Angenommen, Sie haben alle oben genannten Schritte ausgeführt und hatten das Glück, den Walnusskern aus dem Maul des Fisches zu nehmen, dann müssen Sie sich dennoch daran gewöhnen, Walnusskerne mit einem fischigen Geruch zu essen …

Wie dem auch sei, ich kann mir nicht vorstellen, wie köstlich das Ding ist, juhu.

Quellen:

1. Fernandez LPH, Motta P J. Trophische Konsequenzen unterschiedlicher Leistung: Ontogenese der oralen Kieferbrechleistung beim Schafskopf, Archosargus probatocephalus (Teleostei, Sparidae)[J]. Journal of Zoology, 1997, 243(4): 737-756.

2. Sharifian F, Derafshi M H. Mechanisches Verhalten von Walnüssen unter Rissbedingungen [J]. Journal of Applied Sciences, 2008, 8(5): 886-890.

3. MA Koyuncu, K. Ekinci und E. Savran. „Risseigenschaften von Walnüssen.“ Biosystems Engineering 87.3 (März 2004): 305–311.