Как пережевывание пищи "по-коровьи" помогло ранним млекопитающим выжить

Строение челюстей и механизм жевания практически всех современных млекопитающих могут быть одной из причин нашего существования сегодня. В новой статье, опубликованной на этой неделе в Scientific Reports, аспирант Комитета по эволюционной биологии Чикагского университета Дэвид Гросникл предполагает, что зубы, кости челюсти и мышцы млекопитающих эволюционировали, чтобы обеспечить боковые движения челюсти (рыскание, или yaw). Это позволило нашим древнейшим предкам перетирать пищу коренными зубами и иметь более разнообразный рацион. Эти изменения могли способствовать их выживанию во время массового вымирания в конце мелового периода 66 миллионов лет назад.

Биологи используют термины pitch (тангаж, кивание) и yaw (рыскание) для описания основных движений челюсти. Pitch — это простое движение вверх-вниз, а yaw — боковое, поперечное движение (как у коровы, жующей траву). Почти все современные млекопитающие, включая плацентарных (люди, олени) и сумчатых (кенгуру, опоссумы), имеют сходное строение челюстей и мускулатуры, позволяющее совершать оба типа движений. Это обеспечивает невероятное разнообразие диет — от отрезания кусков мяса до перетирания жестких растений. Для ранних млекопитающих это означало возможность быть более изобретательными в добыче пищи в тяжелые времена.

«Если у вас очень специализированная диета, вы с большей вероятностью погибнете во время массового вымирания, потому что едите только одно, — говорит Гросникл. — Но если вы можете есть почти что угодно, и 90% вашей пищи исчезает, вы все еще можете выжить на остатках».

Анализируя 2D-изображения окаменелостей ранних млекопитающих и 3D-данные современных образцов, Гросникл обнаружил, что по мере появления у видов особого выступа на верхних коренных зубах, входящего в соответствующую чашечку на нижних, менялась и мускулатура челюсти. Это обеспечивало больший крутящий момент для боковых движений (yaw), позволяя животному перетирать пищу между коренными зубами, как в ступке пестиком, а не просто разрезать ее движениями вверх-вниз (pitch).

Исследователь отмечает, что адаптации челюстей и зубов могли стать ключевым фактором. «Млекопитающие восстановились после тех событий и продолжали диверсифицироваться и существовать... Этот подход начинает отвечать на вопрос, почему мы живем в эпоху млекопитающих, а не все еще в эпоху динозавров, с функциональной точки зрения, рассматривая изменения, которые могли дать некоторым млекопитающим преимущества в питании перед другими группами».