Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, показывает, что уменьшение размеров было ключевым фактором, способствовавшим исключительной эволюции млекопитающих за последние 200 миллионов лет.
Происхождение современных млекопитающих можно проследить более чем на 200 миллионов лет до эпохи динозавров. Но в то время как динозавры эволюционировали, чтобы стать одними из самых крупных наземных животных, в течение следующих 150 миллионов лет предки всех современных млекопитающих следовали совершенно другой стратегии: становились очень маленькими.
Международная группа ученых из Великобритании и США использовала современный компьютерный анализ, чтобы взглянуть на то, что произошло со скелетом наших крошечных предков млекопитающих.
Современные млекопитающие уникальны тем, что их нижняя челюсть состоит всего из одной кости, на которой есть зубы. Напротив, все другие позвоночные обладают сложными нижними челюстями, образованными как минимум пятью или более костями, соединенными вместе. В ходе эволюции окаменелости показывают, что нижняя челюсть предков млекопитающих упростилась и сформировался новый челюстной сустав, а некоторые другие кости переместились в среднее ухо, чтобы помочь слышать.
Исследование команды было сосредоточено на давнем вопросе о том, как можно было упростить и реструктурировать нижнюю челюсть, сохраняя при этом способность есть и слышать. Используя рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) сканирования нескольких ископаемых черепов и нижних челюстей, исследователи создали цифровые модели, которые были подвергнуты различным компьютерным симуляциям..
Их результаты показали, что небольшие размеры ископаемых млекопитающих значительно снижали нагрузку на челюстные кости при кормлении, но при этом оставались достаточно мощными, чтобы захватывать и прокусывать добычу, например, насекомых.
Доктор Стефан Лаутеншлагер, ведущий автор и преподаватель Бирмингемского университета, сказал: «Наши результаты дают новое объяснение того, как развивалась челюсть млекопитающих более 200 миллионов лет назад. предков млекопитающих. Это позволило им снизить нагрузку на челюсть во время кормления и сделало возможной перестройку челюстных костей."
Профессор Эмили Рейфилд из Бристольского университета, руководившая исследованием, добавила: «Эволюция нижнечелюстного сустава млекопитающих ставит палеонтологов в тупик уже более 50 лет. Используя вычислительные методы, мы можем объяснить, как наши предки млекопитающих смогли поддерживать рабочую челюсть, в то же время кооптируя кости в сложную систему обнаружения звука. Наше исследование направлено на проверку идей о том, что делает млекопитающих уникальными среди животного мира, и как это могло произойти».