Огромная выдра размером с волка, которая жила около 6 миллионов лет назад, возможно, была доминирующим хищником в свое время, согласно новому исследованию, анализирующему челюсти животного.
Исследование дает представление об экологической нише, которую негабаритное существо могло заполнить водно-болотных угодьях юго-западного Китая, где оно жило. Выдра, Siamogale melilutra, весила около 110 фунтов - больше, чем любая живая выдра.
Мы начали наше исследование с идеи, что эта выдра была просто более крупной версией морской выдры или африканской бескоготной выдры с точки зрения способности жевать, что она просто могла есть гораздо более крупные предметы. Это не что мы нашли», - говорит З. Джек Ценг, доктор философии, руководивший проектом. Ценг является доцентом кафедры патологии и анатомии в Школе медицины и биомедицинских наук Джейкобса в Университете Буффало, а также научным сотрудником Американского музея естественной истории и Музея естественной истории округа Лос-Анджелес.
Когда ученые воспользовались компьютерами, чтобы смоделировать нагрузку на челюсти S. melilutra при укусе, они пришли к выводу, что кости челюсти у этого животного намного прочнее, чем ожидалось. Эта жесткость давала выдре удивительно сильный укус даже для ее размера.
«Мы не знаем наверняка, но мы думаем, что эта выдра была более крупным хищником, чем живые виды выдр», - говорит Ценг. «Наши результаты показывают, что Siamogale может раздавить гораздо более тяжелую и крупную добычу, чем любая живая выдра».
Современные выдры имеют разнообразную диету: разные виды питаются продуктами, которые варьируются от растений и грызунов до рыбы, крабов и моллюсков. Согласно результатам нового исследования, челюсти S. melilutra были достаточно сильными, чтобы раздавить раковины крупных моллюсков или кости птиц и мелких млекопитающих, таких как грызуны, хотя неизвестно, что именно он ел.
Исследование будет опубликовано 9 ноября в Scientific Reports. В исследовательскую группу входили Дениз Ф. Су из Кливлендского музея естественной истории; Ван Сяомин из Музея естественной истории округа Лос-Анджелес, Американского музея естественной истории и Китайской академии наук; Стюарт С. Уайт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; и Сюэпин Цзи из Юньнаньского института культурных реликвий и археологии в Китае.
Выдра, как никто другой
Чтобы лучше понять S. melilutra, Ценг и его коллеги сравнили доисторических тварей с их живыми аналогами.
Команда использовала компьютерную томографию (КТ) черепов для создания трехмерных компьютерных моделей, показывающих, как челюстные кости 10 из 13 известных живых видов выдр изгибаются под действием силы укуса.(Одна редкая выдра была исключена, потому что исследователи не смогли найти кости для сканирования, а две другие были исключены из-за их сходства с другими видами).
Команда также создала модель S. melilutra, используя компьютерную томографию окаменелостей в качестве ориентира. Работа включала в себя кропотливую цифровую реконструкцию черепа на основе раздробленного окаменелости.
Сравнение всех симуляций челюстей выдр выявило линейную зависимость между жесткостью челюстей и размером животного: у более мелких выдр челюсти были более крепкими. Но S. melilutra был исключением: смоделированные челюсти массивного млекопитающего оказались в шесть раз прочнее, чем ожидалось. Эта сила в сочетании с размером существа сделала бы его грозным охотником.
«В то время, когда жила выдра, область, где были найдены ее останки, включала болото или неглубокое озеро, окруженное вечнозеленым лесом или густым лесом», - сказал Су, палеоэколог из Кливлендского музея естественной истории и один из руководителей проекта Shuitangba, обнаружившего ископаемую выдру.«В Шуитангбе обитала разнообразная водная фауна, включая рыб, крабов, моллюсков, черепах и лягушек, а также множество различных видов водоплавающих птиц, которые могли стать потенциальной добычей S. melilutra».
В этой влажной и лесистой среде сила челюстей выдры могла дать ей преимущество над хищниками, которые не могли охотиться в воде или разбивать панцири водной добычи.
«Известно, что у плотоядных животных развились мощные челюсти, часто для того, чтобы ломать кости своей добычи», - сказал Ван, куратор отдела палеонтологии позвоночных Музея естественной истории округа Лос-Анджелес. «В неглубоких болотах Южного Китая, возможно, из-за обилия больших моллюсков эти гигантские выдры приобрели свои редкие черты, в том числе сокрушительные зубы и крепкие челюсти». Ван вместе с Су, Уайтом и Цзи был членом исследовательской группы, которая впервые сообщила об обнаружении окаменелостей гигантской выдры в январе.
Укрепление челюстей и диета
Помимо изучения S. melilutra, новое исследование поднимает общие вопросы о взаимосвязи между силой челюсти и диетой у животных.
Как правило, ученые ожидают найти более мощные челюсти у существ, которые едят более твердую пищу. Но согласно новому исследованию, эти две черты не совпадают у живых выдр: сила челюсти коррелирует с размером, независимо от выбора пищи.
Использование инструментов может помочь объяснить это несоответствие, позволяя некоторым выдрам с относительно слабым укусом браться за твердую пищу: «морские выдры, например, плавают на спине и используют свою грудь как платформу для дробления пищи камнями., - говорит Ценг.
Но использование инструментов не может полностью объяснить картину, которую увидели ученые, и необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять неожиданную тенденцию.
На данный момент Ценг считает, что еще можно сделать некоторые выводы о С.melilutra из-за его необычной прочности нижней челюсти. «Мы думаем, что анатомия что-то значит, потому что она не соответствует обычному образцу, который мы видим у других выдр», - говорит он. «Сильные челюсти предполагают, что у примитивной выдры, вероятно, не было возможности использовать инструменты, а в сочетании с гигантскими размерами она, вероятно, была высшим хищником».
Исследование финансировалось Национальным научным фондом США, Юньнаньским фондом естественных наук, Институтом палеонтологии и палеоантропологии позвоночных, Национальным фондом естественных наук Китая и правительствами Чжаотуна и Чжаояна.