Клыки саблезубых хищников были «оптимальны» для укуса, показало исследование

Саблезубые хищники, наиболее известные по печально знаменитому смилодону, независимо эволюционировали у разных групп млекопитающих. Исследование, опубликованное в Current Biology, показывает причину: эти зубы были «функционально оптимальны» и высокоэффективны для пронзания добычи.

Исследование под руководством учёных из Бристольского университета в сотрудничестве с Университетом Монаша демонстрирует, что длинные острые клыки-лезвия давали саблезубым реальное преимущество как специализированное оружие для захвата добычи.

Результаты помогают объяснить, почему саблезубая морфология эволюционировала так много раз (не менее пяти независимых случаев у млекопитающих), а также дают возможное объяснение их окончательному исчезновению. Их растущая специализация могла действовать как «эволюционная трещотка», делая их высокоэффективными охотниками, но и более уязвимыми к вымиранию, когда экосистемы менялись, а их добыча становилась редкой.

Команда поставила цель проверить, была ли форма саблезубого клыка оптимальным балансом между двумя конкурирующими потребностями: быть достаточно острым и тонким, чтобы эффективно пронзать добычу, и достаточно тупым и прочным, чтобы сопротивляться поломке.

Используя 3D-печатные стальные реплики зубов в серии экспериментов по укусу и передовое компьютерное моделирование, они проанализировали форму и производительность 95 различных зубов хищных млекопитающих, включая 25 саблезубых видов.

Ведущий автор доктор Талия Поллок объясняет: «Наше исследование помогает лучше понять, как эволюционируют экстремальные адаптации — не только у саблезубых хищников, но и в природе в целом. Комбинируя биомеханику и эволюционную теорию, мы можем раскрыть, как естественный отбор формирует животных для выполнения конкретных задач».

Ещё одно ключевое открытие оспаривает традиционную идею о том, что саблезубые хищники делились всего на две категории: «кинжалозубые» и «ятаганозубые».

Вместо этого исследование выявило спектр форм саблезубых клыков — от длинных изогнутых зубов Barbourofelis fricki до более прямых и прочных зубов Dinofelis barlowi. Это подтверждает растущий объём исследований, предполагающих большее разнообразие охотничьих стратегий среди этих хищников, чем считалось ранее.

В перспективе команда планирует расширить анализ, включив все типы зубов, с целью раскрыть биомеханические компромиссы, которые сформировали эволюцию разнообразных зубных структур в животном царстве.

«Результаты не только углубляют наше понимание саблезубых хищников, но и имеют более широкие последствия для эволюционной биологии и биомеханики, — добавил профессор Алистер Эванс. — Инсайты из этого исследования могут даже помочь вдохновить биоинженерные разработки».