Новое исследование показывает, что динозавры-тероподы со временем развили более крепкие челюсти, что позволило им потреблять более жесткую пищу.
Исследователи использовали цифровое моделирование и компьютерное моделирование, чтобы выявить общую тенденцию к усилению челюсти у теропод - расширение задней части челюсти во всех группах, а также эволюцию перевернутой челюсти у плотоядных и опущенной челюсти у травоядных.
Публикуя свои выводы сегодня в журнале Current Biology, ученые обнаружили, что биомеханический анализ показал, что эти изменения формы делают челюсти механически более стабильными при укусе, сводя к минимуму вероятность перелома кости.
Международная команда под руководством ученых из Бирмингемского университета создала цифровые модели более 40 нижних челюстей пяти различных групп динозавров-теропод, включая типичных хищников, таких как тираннозавр и велоцираптор, и менее известных травоядных, таких как орнитомимозавры. теризинозавры и овирапторозавры.
Фион Вайсум Ма, научный сотрудник Университета Бирмингема, который руководил исследованием, сказал: «Хотя динозавры-тероподы всегда изображаются в массовой культуре как устрашающие хищники, на самом деле они очень разнообразны с точки зрения диеты. Интересно наблюдать, как со временем челюсти становятся сильнее как у плотоядных, так и у травоядных, что дает им возможность использовать более широкий спектр пищевых продуктов.
Динозавры-тероподы претерпели экстремальные диетические изменения в течение своей эволюционной истории, насчитывающей 165 миллионов лет. Сначала они были плотоядными, а затем превратились в более специализированных плотоядных, всеядных и травоядных. Изучение того, как менялась их механика питания, является ключом к пониманию диетических изменений и у других позвоночных животных».
Например, у хищников, таких как тираннозавроиды, ранняя форма, такая как Гуаньлун, имела относительно тонкую и прямую челюсть. Но более поздние формы, такие как Tarbosaurus и Tyrannosaurus, развили более глубокие челюсти с изгибом передней части вверх, что увеличило силу челюстей.
Укрепленная челюсть особенно важна для травоядных теропод, так как их челюсти испытывают значительный стресс от повторяющегося выращивания растений. У травоядных, таких как эрликозавр и каудиптерикс, челюсти сильно сгибаются вниз, что может помочь рассеять такой стресс.
Доктор Стефан Лаутеншлагер, старший преподаватель Бирмингемского университета и старший автор исследования, сказал: «Удивительно наблюдать, как динозавры-тероподы выработали различные стратегии для повышения стабильности челюстей в зависимости от их рациона. Это было достигнуто. через костное ремоделирование - механизм, при котором кость откладывается в областях челюсти, испытывающих высокие нагрузки во время кормления."
Исследователи изучили механику питания тираннозавридов в процессе роста и обнаружили, что более глубокие и вздернутые вверх челюсти взрослых теропод, таких как тираннозавр и тарбозавр, структурно прочнее, чем у их ювенильных форм.
Доктор Лаутеншлагер далее объяснил: «Сходство между укреплением челюстей в процессе роста и во времени предполагает, что модели развития молодых динозавров в конечном итоге повлияли на эволюцию всей группы. Вероятно, это способствовало эволюции челюстей тероподовых динозавров и их общему успеху. уже более 150 миллионов лет."