Челюсти тероподов становились прочнее в ходе эволюции

Исследование показало, что челюсти тероподных динозавров эволюционировали, становясь более прочными, что позволяло им потреблять более жёсткую пищу.

Учёные использовали цифровое моделирование и компьютерное моделирование, чтобы выявить общую тенденцию к усилению челюстей у тероподов. Во всех группах происходило расширение задней части челюсти, а у хищников эволюционировал загнутый вверх конец челюсти, а у травоядных — загнутый вниз.

Публикуя результаты в Current Biology, исследователи показали, что биомеханический анализ подтвердил: эти изменения формы делали челюсти механически более стабильными при укусе, минимизируя риск перелома кости.

Международная команда под руководством учёных из Бирмингемского университета создала цифровые модели более чем 40 нижних челюстей из пяти разных групп тероподов. Среди них были типичные хищники, такие как тираннозавр и велоцираптор, а также менее известные травоядные: орнитомимозавры, теризинозавры и овирапторозавры.

Фьон Вайсум Ма, ведущий автор исследования: «Хотя тероподных динозавров всегда изображают как грозных хищников, на самом деле они очень разнообразны в плане диеты. Интересно наблюдать, как челюсти со временем становились структурно прочнее, и у хищников, и у травоядных. Это давало им возможность использовать более широкий спектр пищевых ресурсов».

Эволюция диеты и механики питания

• Тероподы претерпели крайние изменения в диете за 165 миллионов лет своей эволюционной истории.
• Они начали как хищники, позже эволюционировали в более специализированных хищников, всеядных и травоядных.
• Изучение изменений в механике их питания — ключ к пониманию пищевых переходов и у других позвоночных.

Примеры усиления челюстей

• У хищников, таких как тираннозавроиды, ранние формы (например, гуаньлун) имели относительно тонкую и прямую челюсть.
• Поздние формы, такие как тарбозавр и тираннозавр, развили более глубокие челюсти с передней частью, загнутой вверх, что увеличивало прочность.
• Для травоядных тероподов (например, эрликозавра и каудиптерикса) усиление челюстей было особенно важно, так как их челюсти испытывали значительный стресс от повторяющегося срывания растений. Их сильно загнутые вниз челюсти могли помогать рассеивать такое напряжение.

Доктор Стефан Лаутеншлагер, старший автор исследования: «Увлекательно видеть, как тероподные динозавры эволюционировали разные стратегии для увеличения стабильности челюсти в зависимости от их диеты. Это достигалось за счёт ремоделирования кости — механизма, при котором кость откладывается в областях челюсти, испытывающих высокие нагрузки во время кормления».

Исследователи также изучили механику питания тираннозаврид в процессе роста. Наблюдения показали, что более глубокие и загнутые вверх челюсти взрослых особей (таких как тираннозавр и тарбозавр) структурно прочнее, чем у их ювенильных форм.

Доктор Лаутеншлагер пояснил: «Сходство между усилением челюсти в процессе роста и в ходе эволюции предполагает, что паттерны развития у молодых динозавров в конечном итоге повлияли на эволюцию всей группы. Это, вероятно, способствовало эволюции челюстей тероподных динозавров и их общему успеху на протяжении более 150 миллионов лет».