Еволюционният успех на първите едри хищници на сушата е бил обусловен от нуждата им да се усъвършенстват като убийци, твърдят изследователи от Бристолския университет и Open University.

Предшествениците на бозайниците са властвали на Земята в продължение на около 60 милиона години, много преди появата на първите динозаври. Те се диверсифицират като върховни хищници на сушата преди 315-251 милиона години.

Изследователите изучават анатомията на челюстите и размера на тялото на месоядните синапсиди, използвайки тези характеристики, за да реконструират вероятните хранителни навици на тези древни хищници и да очертаят еволюцията на тяхната среда във времето. Те откриват значителна промяна във функцията на челюстите на синапсидите преди около 270 милиона години, свързана със значителна промяна в хищническото поведение, която има важни последици за еволюцията на нашите най-ранни предци.

Строеж на черепа: A — анапсиди, B — синапсиди, C — диапсиди. Кредит: Wikipedia

Тъй като растителноядните животни стават все по-големи и по-бързи, месоядните се адаптират, за да станат по-големи и по-добри хищници, за да оцелеят.

"По-ранните синапсидни хищници, като например известният Диметродон, са имали доста дълги челюсти с много зъби, за да са сигурни, че след като уловят плячката си, тя няма да избяга", обяснява водещият автор д-р Суреш Сингх (Suresh Singh) от Факултета по науки за Земята в Бристол. "Въпреки това наблюдаваме промяна във функцията на челюстите към по-къси челюсти с по-голяма мускулна ефективност и по-малко зъби, които са концентрирани в предната част на челюстта - това са челюсти, приспособени за дълбоки и мощни захапки.

Диметродон, ранен хищен синапсид от ранния перм (преди ~298-272 милиона години). Експозиция в кралския музей Тирел, Канада.  Кредит: Suresh A. Singh

"Промяната показва, че по-късните синапсидни хищници са наблягали повече на силното нараняване и така по-бързо са убивали плячката си. Сред тези по-късни синапсиди са били и първите саблезъби хищници! Тази промяна подчертава, че хищниците са били изправени пред нов селективен натиск от страна на плячката си."

Това откритие осигурява важен контекст за ключова стъпка в еволюцията на синапсидите.

"Реорганизацията на челюстите на синапсидите през този период отдавна е известна като голяма стъпка към еволюцията на бозайниците", допълва д-р Армин Елслер (Armin Elsler), сътрудник в изследването.

"Тези промени не просто правят челюстта по-ефективна; те също така бележат най-ранното преустройство на челюстта, което също така създава сложното ухо, срещано при бозайниците. Какво е довело до тази първа стъпка? Нашето изследване показва, че тя е била отчасти предизвикана от екологичния натиск от страна на тяхната плячка."

"Времето на промяната във функционалните характеристики на челюстта съответства на еволюцията на нови по-големи и по-бързи тревопасни животни, които биха представлявали по-трудна задача за хищниците", заявява съавторът д-р Том Стъбс (Tom Stubbs).

"Рисковете за хищниците да бъдат наранени или убити са се увеличили, така че някои синапсидни хищници са станали по-големи и по-добри убийци, за да преодолеят тези рискове."

Inostrancevia, по-усъвършенстван хищен синапсид и един от първите саблезъби месоядни животни от късния перм (преди ~259-252 милиона години). Експозиция в Кралския музей на Онтарио, Канада. Кредит: Suresh A. Singh

Тази промяна отразява нова динамика във взаимодействията хищник-жертва, която показва, че животът на сушата се е развивал по-бързо.

"Късният палеозой е времето, когато животните за първи път започват да живеят, да се хранят и да се размножават изцяло на сушата", посочва професор Майк Бентън (Mike Benton), един от ръководителите на изследването.

"Те стават изцяло сухоземни, колонизират нови местообитания и използват нови ресурси по-навътре в сушата от водната среда, на която са разчитали преди.

"Нашите открития показват как се е променил еволюционният натиск върху тези ранни сухоземни животни, когато са се приспособили по-добре към живота на сушата - улавянето на друго животно, което може да се движи бързо и да израства до по-големи размери, е много по-трудно от улавянето на хлъзгава малка рибка или земноводно."

Професор Емили Рейфийлд (Emily Rayfield) също е един от ръководителите на изследването. Тя допълва:

"Взаимодействията между хищници и плячка са важен фактор за поведението на животните днес, така че е доста интересно да се види влиянието им върху анатомичната еволюция в продължение на милиони години и да се установи, че то е потенциално отговорно за някои големи скокове в нашата собствена еволюционна история.

"Това подчертава как палеонтолозите могат да използват връзката между форма и функция, за да изследват как са живели различните праисторически животни, което може да ни каже много за еволюцията на живота на Земята."

Изследователите установяват също така, че морфологичното разнообразие на синапсидните хищници се увеличава след промяната, като се добавят нови функционални групи, адаптирани за по-голяма скорост на захапване или за още по-мощни захапки през средата и края на периода перм - преди около 265-251 млн. години. Оценявайки как размерите на тези нови видове хищници се сравняват в рамките на различни съобщества с течение на времето, те установяват, че тези съобщества може да са започнали да приличат на тези на съвременните хищни бозайници.

Справка: 'Predatory synapsid ecomorphology signals growing dynamism of late Palaeozoic terrestrial ecosystems' by S.A Singh, A Elsler, T.L Stubbs, Mike Benton et al in Communications Biology, 201 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-05879-2.

Източник: Killer instinct drove evolution of mammals’ predatory ancestors, University of Bristol 

Още по темата

05/01/2024

Животът

Гигантски хищни червеи на повече от половин милиард години са открити в Северна Гренландия

08/04/2021

Медицина

Хората са били хищници в продължение на 2 млн години, после са открили зеленчуците

12/01/2020

Животът

Кои са най-добрите ловци сред хищниците? (видео)

09/08/2015

Животът

Формата на зеницата показва дали едно животно е хищник (видео)