95-миллионолетнее решение проблемы износа зубов у рептилии

Питание растениями — сложная задача для многих животных. Чтобы помочь извлечь богатые растительные питательные вещества, современные млекопитающие имеют специализированные зубы для дробления твёрдых частей растений, давая пищеварительной системе фору. Однако современные растительноядные рептилии обычно идут другим путём.

Исследование, опубликованное в Current Biology, изучило сложные и уникальные зубы 95-миллионолетней растительноядной рептилии Priosphenodon avelesi. В то время как у большинства растительноядных рептилий относительно простые зубы, которые они могут заменять по мере износа, Priosphenodon не мог заменять свои зубы. Изучение внутренней структуры зубов показало, что эти выносливые рептилии эволюционировали элегантные решения проблемы износа зубов.

Древний травоядный

Priosphenodon жил в начале позднего мелового периода на территории современной северной Патагонии. Окаменелости этого близкого родственника современного гаттерии из Новой Зеландии в изобилии найдены в знаменитом Ла-Буитерра Палеонтологическом Районе в провинции Рио-Негро, Аргентина. Эта локация также известна окаменелостями змей с задними конечностями, млекопитающих и динозавров.

Породы в Ла-Буитерра сохранили свидетельства древнего песчаного моря (эрга), подобного современным эргам Северной Африки. Такие среды могут быть сезонно богаты ресурсами при изменении климата и процветании растительных сообществ, что останавливало движение дюн.

Priosphenodon — самый многочисленный и один из немногих растительноядных рептилий в Ла-Буитерра. Подобно современным экосистемам, где травоядные значительно превосходят по численности хищников, количество окаменелостей Priosphenodon в десять раз превышает количество известных плотоядных.

Износ зубов

С помощью компьютерной томографии (КТ) и тонких срезов фрагментов челюстей Priosphenodon были раскрыты секреты, скрытые внутри зубов этой уникальной рептилии.

У рептилий обычно простые, конусообразные зубы, покрытые очень тонкой эмалью — самым твёрдым слоем зуба. По мере износа зубов они постоянно создают новые, чтобы заменить старые.

Priosphenodon является исключением из этого правила. Унаследовав неспособность заменять старые зубы от своих родственников-сфенодонтов, эта рептилия мелового периода пошла другим путём. Зубы Priosphenodon больше похожи на половинки конусов, сложенные вдоль челюсти. Основания зубов даже имеют сложную складчатую форму, подобную форме зубов некоторых растительноядных млекопитающих.

Эти зубы были отличным инструментом для измельчения и разрывания растений.

Ключевой компонент, сделавший Priosphenodon успешным "измельчителем" растений, скрыт внутри его эмали. Детали окаменелой эмали показывают, что она состояла из крошечных нитей кристаллов эмали, называемых призмами. Такой тип эмали ранее никогда не наблюдался у ископаемых рептилий, но он встречается в зубах практически всех млекопитающих и помогает продлить срок службы каждого зуба.

Исключительное наследие

Но если у рептилий есть способность создавать этот более прочный тип эмали, почему мы не видим его у других видов рептилий? Ответ кроется в эволюционном наследии Priosphenodon, а также в его диете.

Многие другие виды современных и ископаемых рептилий также не могут заменять зубы, но очень немногие из них так же хорошо приспособлены к поеданию растений, как Priosphenodon. Наличие таких прочных зубов при ограничении диеты жёсткими пустынными растениями патагонского эрга позволило Priosphenodon процветать в этой суровой среде.

Priosphenodon бросает вызов нашему представлению о рептилиях как о существах с простыми зубами по сравнению с млекопитающими, показывая, что при правильных условиях даже рептилии могут эволюционировать чрезвычайно сложные зубы.