Немного свежих новостей науки.
Исследователи предоставили новую информацию о том, как у предков слонов развились ловкие хоботы.
Исследование, опубликованное 27 ноября в качестве рецензируемой версии статьи в журнале eLife, объединяет несколько анализов реконструкции пищевого поведения вымерших лонгиростриновых слонообразных — слоноподобных млекопитающих, для которых характерны удлиненные нижние челюсти и бивни.
Редакторы описывают эту работу как фундаментальную для нашего понимания того, как удлиненная нижняя челюсть и длинный хобот развились у этих животных в эпоху миоцена, около 11–20 миллионов лет назад. Статья предоставляет убедительные доказательства разнообразия челюстей и хоботов у лонгиростриновых гомфотериев (Gomphotheriidae) и то, как влиял климат на их изменения.
Результаты также могут показать, почему современные слоны — единственные животные, способные прокормить себя с помощью хобота.
Лонгиростриновые гомфотерии являются частью отряда хоботных — группы млекопитающих, включая слонов, известных своим длинным и универсальным хоботом. Лонгиростриновые гомфотерии примечательны тем, что они прошли длительную фазу эволюции, примечательной очень длинной нижней челюстью, чего не встречается у более поздних хоботных. Считается, что их удлиненная нижняя челюсть и хобот могли эволюционировать в этой группе одновременно, однако имеется множество вопросов без ответов.
«В период с раннего до среднего миоцена гомфотерии процветали по всему Северному Китаю», — говорит ведущий автор доктор Чуньсяо Ли, постдокторант из Университета Китайской академии наук в Пекине.
«У разных видов наблюдалось огромное разнообразие в строении длинной нижней челюсти. Мы стремились объяснить, почему у хоботных развилась длинная нижняя челюсть и почему она впоследствии регрессировала. Мы также хотели изучить роль хобота в пищевом поведении этих животных и влияние экологии на эволюцию нижней челюсти и хобота, на сколько они связаны между собой».
Ли и его коллеги использовали сравнительные функциональные и экоморфологические исследования, а также анализ пищевых предпочтений, чтобы реконструировать пищевое поведение трех основных семейств лонгиростриновых гомфотериев: амебелодонтид (Amebelodontidae), хоэролофодонтид (Choerolophodontidae) и гомфотериид (Gomphotheriidae).
Чтобы построить пищевое поведение и определить соотношение между нижней челюстью и хоботом, команда исследовала черепа и нижние челюсти трех семейств, полученные из трех разных музеев. Строение нижней челюсти и бивней различалось у всех, что указывает на различия в пищевом поведении.
Челюсти амебелодонтид обычно имели лопатообразную форму, а бивни были плоскими и широкими. У гомфотериид были круглые в сечении нижние бивни и более узкая челюсть, а у хоэролофодонтид полностью отсутствовали нижнечелюстные бивни, а сама нижняя челюсть была длинной и корытообразной.
Затем команда провела анализ изотопов эмали животных, чтобы определить распространение и экологические ниши трех семейств. Результаты показали, что хоэролофодонтиды жили в относительно закрытой среде (леса), тогда как платибелодон (Platybelodon), член семейства амебелодонтид, жил в более открытой среде обитания, например, на лугах. Гомфотерииды, по-видимому, заняли нишу где-то между этими закрытыми и открытыми средами обитания.
Анализ методом конечных элементов помог команде определить преимущества и недостатки структуры нижней челюсти и бивней в каждом семействе. Их данные показали, что нижняя челюсть хоэролофодонтид была специализирована на срезании горизонтально или наклонно растущих растений, что может объяснить отсутствие бивней на нижней челюсти.
Установлено, что нижняя челюсть гомфотериид одинаково пригодна для срезания растений, растущих во всех направлениях. У платибелодона была возможность срезать вертикально растущие растения, такие как трава с мягкими стеблями, которая была более распространена в открытой среде.
Эти три семейства также показали различия в стадиях эволюции хобота, о чем можно судить по строению носовой полости — области, окружающей ноздри. Носовая область хоэролофодонтид позволяет предположить, что у них был относительно примитивный и неуклюжий хобот.
У гомфотериид носовая полость была больше всего похожа на ту, что имеется у современных слонов. Их хобот был относительно гибким. Хоботы платибелодонов могут быть первым примером гибкости и способности ими хватать. Эволюция хобота, по-видимому, связан со способностью нижней челюсти разрезать горизонтально растущие растения, что убедительно указывает на его совместную эволюцию с нижней челюстью у лонгиростриновых гомфотериев.
Во время климатических изменений в середине миоцена, которые вызвали региональное высыхание и расширение более открытых экосистем, хоэролофодонтиды вымерли на этих территориях, а численность гомфотериид снизилась. Исследование показывает, что развитие гибкого и хватательного хобота у платибелодонов позволило их семейству выжить в большем количестве в открытой среде обитания.
Это также объясняет, почему у других животных с хоботами, таких как тапиры, никогда не развивались такие ловкие хоботы, как у слонов, поскольку они никогда не выходили на открытые пастбища.
По мнению редакторов eLife, основным недостатком этой работы является отсутствие убедительных результатов связи гигантизма и удлинения хоботов хоботных за тот же период. Авторы добавляют, что такой анализ может помочь нам лучше понять, как изменение пищевого поведения связано с более широкими различиями в форме и размерах тела хоботных за тот же период.
«Изначально удлиненная нижняя челюсть служила основным органом питания у хоботных и была предпосылкой для развития чрезвычайно длинного хобота. Выпас на открытой местности способствовал развитию функций гибкости и хватания у хобота, а затем он стал основным инструментом для кормление, что привело к постепенной утрате длинной нижней челюсти. В частности, платибелодоны, возможно, были первыми хоботными, у которых развилось такое поведение при выпасе».
---------------------------------------------------
Пишите в комментариях что и как можно и нужно улучшить на канале. Мне нужна ваша обратная связь.
----------------------------------------------------
Надеемся было интересно! С вас лайк и подписка, а с нас новые статьи. Наша группа в вк Paleo-end-arthropods
Если вам нравится наш канал, вы можете поддержать его рублём. Перевод можно осуществить на Юмани: https://yoomoney.ru/to/410013476362360 или карту Сбера 4276 4000 6650 7113 Каждый рубль будет являться для нас дополнительным стимулом к улучшению нашего канала. Спасибо!
Подписывайтесь на новый канал в дзене про сравнение размеров и масштабов всего и вся от планет и звёзд, до животных, от масштабов войн и количества солдат, то масштабов катастроф: https://dzen.ru/id/655608d35eff977b102802f9