Первые челюстные рыбы решали проблему твердой пищи двумя совершенно разными путями

Задолго до эпохи динозавров, более 400 миллионов лет назад, в древних океанах появились первые позвоночные с челюстями и зубами — плакодермы. Международная команда исследователей из Университета Флиндерса (Австралия) под руководством Элис Клемент и Рекса Митчелла выяснила, что эти бронированные рыбы использовали два принципиально разных способа справляться с твердой добычей. Оказалось, что одни виды просто дробили мелкую жертву широкими плоскими пластинами, а другие пробивали и разрывали крупную добычу сложными зубными структурами, напоминающими средневековое бронебойное оружие. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Палеонтологи давно изучают формацию Гого в Западной Австралии, место, где когда-то плескалось теплое море, кишащее причудливыми существами. Именно там, среди окаменелостей девонского периода, были найдены остатки восьми видов плакодерм (или панцирных рыб). Эти рыбы были одними из первых на Земле, у кого появились настоящие челюсти, и потому представляют огромный интерес для понимания того, как эволюция решала задачу питания. Ученые применили современные методы: компьютерное моделирование укуса и трехмерный анализ поверхности зубов, чтобы заглянуть в прошлое и понять, как эти древние существа взаимодействовали с окружающим миром.

Выяснилась удивительная вещь. Казалось бы, логично предположить, что чем крупнее хищник, тем мощнее его челюсти и тем проще ему справляться с твердой пищей. Но плакодермы опровергли это простое правило. Самые крупные и самые мелкие виды обладали самыми сильными челюстями, однако достигали они этого совершенно разными путями.

У мелких видов были широкие, почти гладкие дробящие пластины, и ими удобно было раздавливать небольшую бронированную добычу, которую можно проглотить целиком. А вот у крупных видов развились сложные, приподнятые зубные поверхности, которые работали как молот или топор: они пробивали панцирь, а потом дробили добычу на куски, чтобы проглотить.

Интересно, что промежуточные по размеру виды оказались в менее выгодном положении. Их челюсти испытывали большее напряжение, а зубы были приспособлены скорее для разрезания мягких тканей, чем для дробления твердой брони. Похоже, они были универсалами, которые не могли тягаться с крайними формами в эффективности обработки твердой пищи. Это говорит о том, что в древнем рифовом сообществе каждая группа занимала свою нишу, избегая прямой конкуренции.

Руководитель исследования доктор Рекс Митчелл отмечает, что плакодермы не имели единой нижней челюсти, как современные животные. Вместо этого их челюсти состояли из парных костных пластин, поддерживаемых хрящом. Поверхности этих пластин варьировались от широких и плоских до острых режущих кромок с зубоподобными выступами.

Именно это разнообразие и позволило рыбам освоить разные способы питания. Почетный профессор Джон Лонг, который более сорока лет работает на месторождениях Западной Австралии и обнаружил многие из изученных образцов, подчеркивает, что понимание плакодерм важно для раскрытия происхождения человеческого тела. Ведь именно от этих древних рыб ведет длинная линия эволюции, приведшая в итоге к появлению человека.

Таким образом, исследование показало, что способность питаться твердыми предметами у первых челюстных позвоночных не была одним универсальным решением. Эволюция предложила несколько разных путей, зависящих от размера тела и соотношения размеров хищника и жертвы. Мелкие плакодермы дробили добычу широкими пластинами, крупные пробивали и разрывали ее сложными зубами, а средние стали универсалами. Такое разнообразие стратегий питания сыграло важную роль в экосистеме девонского рифа и помогло плакодермам процветать в эпоху, которую называют «Эпохой рыб».

Присоединяйтесь к нам в соцсетях