Успех эволюции млекопитающих связан с миниатюризацией и упрощением черепа

Новое исследование показывает, что предки современных млекопитающих стали одной из самых успешных линий животных благодаря тому, что начали с малого и простого.

У многих позвоночных, таких как рыбы и рептилии, череп и нижняя челюсть состоят из многочисленных костей. Это также было характерно для самых ранних предков современных млекопитающих более 300 миллионов лет назад.

Однако в процессе эволюции, около 150–100 миллионов лет назад, количество костей черепа у ранних млекопитающих последовательно сокращалось.

Международная команда палеонтологов, опубликовавшая результаты в Communications Biology, использовала компьютерное моделирование и анализ напряжений, чтобы исследовать цель этого упрощения черепа.

Исследование демонстрирует, что сокращение числа костей черепа не привело к увеличению силы укуса или прочности черепа, как предполагалось десятилетиями. Вместо этого команда обнаружила, что форма черепа этих ранних млекопитающих более эффективно перераспределяла напряжения во время питания.

Ведущий автор, доктор Стефан Лаутеншлагер, отметил: «Сокращение числа костей привело к перераспределению напряжений в черепе ранних млекопитающих. Напряжение перенаправлялось от части черепа, вмещающей мозг, к его краям во время питания, что, возможно, позволило увеличить размер мозга.

Изменения в структуре черепа в сочетании с уменьшением размеров млекопитающих связаны с переходом на питание насекомыми. Это позволило последующую диверсификацию млекопитающих, приведшую к появлению широкого спектра существ, которых мы видим сегодня».

Исследование также показало, что наряду с сокращением костей черепа ранние млекопитающие стали значительно меньше — длина черепа некоторых из них составляла всего 10–12 мм. Эта миниатюризация сильно ограничила доступные источники пищи, и ранние млекопитающие адаптировались к питанию в основном насекомыми.

Сочетание малого размера, уменьшенного числа костей черепа и питания новыми источниками пищи, такими как насекомые, позволило предкам современных млекопитающих процветать в тени динозавров.

Однако лишь после вымирания динозавров в конце мелового периода, около 66 миллионов лет назад, у млекопитающих появился шанс для дальнейшей диверсификации и достижения широкого диапазона размеров тела, наблюдаемого сегодня.