Ученые из США выяснили, что длительный эволюционный успех вымершего отряда многобугорчатых (Multituberculata) мог быть связан с прогрессивным усложнением их зубного аппарата, происходившим параллельно c появлением и широким распространением цветковых растений. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.
Реконструкция представителя отряда многобугорчатых.
Многобугорчатые обитали только в Северном полушарии, имели мелкие или относительно небольшие размеры и внешне напоминали грызунов. Появившись еще в середине юрского периода (примерно 165 млн. лет назад), они без заметных потерь пережили массовое вымирание в конце мезозоя и окончательно исчезли лишь в начале олигоцена (около 34 млн. лет назад). Для своего времени группа была весьма успешной, в ее состав входило множество родов, объединяемых в несколько десятков семейств. Свое название животные получили благодаря многочисленным бугоркам на жевательной поверхности коренных зубов. Ученые полагают, что секрет их процветания был связан именно с этим. Подобные зубы позволяли пережевывать самую различную пищу — от насекомых, червей и частей растений до добычи пожирнее, но никто наверняка не знал, чем же многобугорчатые питались на самом деле.
Этим вопросом и занялись ученые, для чего подсчитали количество поверхностей на нижних коренных зубах. Известно, что зубы млекопитающих с небольшим числом граней, как правило, указывают на мясоедов: такие зубы часто сравнивают с лезвиями. Они прекрасно приспособлены для того, чтобы оторвать кусок мяса, после чего его остается только проглотить. Напротив, травоядные обладают зубами с более сложной поверхностью, ибо растительную пищу трудно переварить в кишечнике: сначала ее надо основательно протереть. Где-то между ними находятся зубы всеядных существ.
В общей сложности исследователи проанализировали коренные зубы 48 ископаемых особей, представляющих 41 род многобугорчатых из разных эпох. Лазерное сканирование позволило определить поверхности, имеющие всего 30 мкм в поперечнике.
Эволюция зубов многобугорчатых от более простых форм (вверху) к более сложным (внизу).
Оказалось, что зубы многобугорчатых, живших 156 – 100 млн. лет назад, имели относительно мало граней: скорее всего, их хозяева налегали на мясо. Как правило, по своей величине эти животные не превосходили мышь. Представители родов, существовавших 100 – 84 млн. лет назад, перешли на смешанную диету и выросли до размеров крысы. Незадолго до вымирания динозавров (84 – 66 млн. лет назад) некоторые многобугорчатые приобрели очень сложные зубы. Из 17 родов или групп близкородственных видов, которые жили в ту эпоху, 5 были полноценными травоядными или же находились на смешанной диете с преобладанием растительной пищи.
Эксперты отмечают, что диверсификация рациона многобугорчатых произошла в ту эпоху, когда активно развивались покрытосеменные, в том числе деревья, травянистые растения и эпифиты (группа непаразитарных видов, живущих на других растениях, — среди них сегодняшние орхидеи и бромелиевые). По всей вероятности, эта волна эволюции открыла новые экологические ниши, чем и воспользовались ранние млекопитающие. Находки говорят о том, что это пошло им на пользу: стали встречаться особи размером уже не с мышь или крысу, а с большого, пятикилограммового сурка.
Другие исследователи относятся к такому выводу более осторожно, полагая, что связь между расцветом покрытосеменных и многобугорчатых была скорее косвенной. Тем не мене, полученные данные помогут выяснению ряда других важных вопросов, касающихся, например, вымирания этой группы, сообщает Компьюлента.