Изменение взглядов на эволюционные факторы, влиявшие на самых ранних млекопитающих

Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте, используя 3D-копии зубов млекопитающих возрастом 200 миллионов лет и полимеры, имитирующие насекомых-жертв, впервые экспериментально доказали, что способность зубов повреждать добычу является более значимым фактором, определяющим эволюционные изменения формы зубов, чем сила укуса или энергозатраты животного.

Это неожиданное открытие должно изменить подход биологов к изучению естественного отбора через призму морфологии зубов. Форма зубов связана с рационом питания и биомеханикой потребления пищи, а большая часть знаний о ранней эволюции млекопитающих получена именно из их окаменелых зубов. Подробности опубликованы в текущем онлайн-выпуске журнала Британского королевского общества Interface.

Команда использовала 3D-копии коренных зубов двух землеройкоподобных видов ранних млекопитающих: примитивного Morganucodon и более продвинутого Kuehneotherium. Для имитации укуса «зубами» в полимерные гели с оболочкой, точно воспроизводящей экзоскелет насекомых, применялась силоизмерительная машина. Измерялись сила, совершенная работа (энергия) и нанесенный гелям ущерб.

«Основываясь на этих экспериментах, мы считаем, что фактором, на который действовал естественный отбор, была способность разрушать пищу, и что отбор на максимальное повреждение является первичным определяющим фактором формы зуба», — отмечает ведущий автор исследования Эндрю Джон Конит. Результаты показали, что модель Kuehneotherium наносила больше повреждений как твердым, так и мягким гелям, что указывает на приоритетность отбора по признаку максимального ущерба для добычи.