Зубы медведей вышли из-под контроля: происхождение необычного строения зубов
Развитие зубов у современных медведей не следует типичной для большинства млекопитающих схеме. Причина этого кроется в миллионах лет эволюционной истории медведей. Зоологи из SNSB выявили две фазы в эволюции медведей, ответственные за различия в строении их зубов.
Исследование опубликовано в журнале Boreas.
Как нарушается паттерн у медведей
У большинства млекопитающих рост коренных зубов в нижней челюсти описывается моделью ингибиторного каскада (ICM). Согласно ей, передние моляры влияют на рост всех зубов позади них. У хищных млекопитающих первый моляр обычно крупнее третьего, у травоядных — наоборот.
У современных медведей это не так. Практически у всех современных медведей — независимо от их рациона — второй моляр является самым крупным из всех коренных зубов.
Два эволюционных перелома
Исследователи сравнили челюсти ископаемых и современных медведей с моделью ICM, изучив образцы возрастом от 13 миллионов лет. Они обнаружили два ключевых отклонения от общей схемы:
- Первый перелом (~3.6 млн лет назад): У Ursus minimus — общего предка большинства современных медведей — второй моляр стал непропорционально крупным.
- Второй перелом (1.25–0.7 млн лет назад): У Ursus deningeri, предка классического пещерного медведя, третий моляр вырос больше, чем предсказывала модель.
Причины изменений
По словам авторов, в эти периоды, вероятно, сместился баланс химических соединений, ингибирующих или активирующих рост разных моляров. Эти сдвиги связаны с пищевыми адаптациями медведей в ходе эволюции.
Два "разрыва" в модели развития зубов были вызваны изменениями окружающей среды:
- Первый (между ранним и поздним плиоценом) коррелирует с изменением климата и переходом от субтропических лесов к кустарниковым степям.
- Второй (между поздним плиоценом и средним плейстоценом) связан с распространением обширных лугов и общим похолоданием климата.
Медведи адаптировались к изменяющемуся спектру пищи — от чистых хищников до травоядных, — но не следуя паттерну ICM, что делает их зубную систему уникальной.