Когда большинство людей думают о свирепых, похожих на лезвия зубах доисторических существ, они представляют себе Смилодона, более известного как саблезубый тигр. Но в мире динозавров тероподы хорошо известны тем, что имеют похожие на лезвия зубы с зазубренными режущими кромками, используемые для укуса и разрывания своей добычи. И до недавнего времени сложное расположение тканей, породивших эти ужасающие зубы, считалось уникальным для этих плотоядных динозавров.

В статье, опубликованной 16 декабря в журнале Biology Letters, ведущий автор Меган Уитни, постдокторант кафедры Организмической и эволюционной биологии Гарвардского университета, исследовала тонкие ископаемые срезы зубов горгонопсиан и обнаружила аналогичное сложное расположение тканей, которые делали зазубрины, похожие на ножи для стейка, у тероподов.

Горгонопсы - это группа синапсидов из Средней-поздней Перми 270-252 миллионов лет назад. Эти животные, как и другие синапсиды, считаются предшественниками млекопитающих и попадают в родословную, которая в конечном итоге дала начало млекопитающим. "Эти животные были высшими хищниками своего времени и характеризуются своими саблевидными клыками, которые могли достигать 13 см в длину",-сказал Уитни.

Предыдущие исследования динозавров-тероподов обнаружили сложное расположение тканей, состоящих как из эмали, так и из дентина, которые образовывали зубцы на их зубах. Это сложное устройство считалось уникальным для динозавров-тероподов. Но никто прежде не делал тонкого среза горгонопсианского зуба, чтобы изучить зазубрины.

Вдохновленный, Уитни и соавторы объединили свои знания в области палеогистологии (изучение микроструктуры окаменелых скелетных тканей) и исследовали тонкие срезы окаменелостей из трех синапсид из трех различных периодов времени, чтобы проверить теорию структуры зубцов в этой группе. -Мы были удивлены, обнаружив у горгонопсисов зубчатые зазубрины, похожие на тероподы,-сказала Уитни. "Мы хотели посмотреть, как другие плотоядные синапсиды сделали свои зубцы, поэтому мы посмотрели на более старый синапсид [диметродон] и более молодой синапсид млекопитающих [Смилодон]."

Горгонопсиан, диметродон и Смилодон-все они синапсиды и, подобно тероподам, были высшими хищниками своего времени и имели зазубренные, похожие на ножи зубы (то есть зифодонты). Диметродон - один из самых ранних синапсидов Цисуральского периода, около 295-272 миллионов лет назад; диметродон часто ошибочно описывается как динозавр. Смилодон жил в Северной и Южной Америке в эпоху плейстоцена от 250 до 10 000 лет назад. -Все эти животные принадлежат к линии млекопитающих, которая расходится с линией рептилий с динозаврами, - сказал Уитни. - На самом деле эти три вида животных более тесно связаны с людьми, чем с динозаврами."

Доктор философии Уитни сосредоточилась на зубах горгонопсов и других предтеч млекопитающих, поэтому она изучила образцы горгонопсов, собранные в ходе продолжающихся обширных полевых работ в Замбии, где многие из этих животных найдены. Соавторы Аарон Леблан, аспирант кафедры биологических наук Университета Альберты, Эшли Рейнольдс, доктор философии. кандидат наук на кафедре экологии и эволюционной биологии Университета Торонто и Кирстен Бринк, доцент кафедры геологических наук Университета Манитобы, внесли свой вклад в изучение гистологии зубов и животных, включенных в это исследование.

Тонкие срезы показали, что горгонопсианские зубцы состоят из плотно упакованных зубцов, сделанных как из эмали, так и из дентина, того же сложного расположения тканей, которое ранее приписывалось динозаврам-тероподам и считалось уникальным для них. "Что удивительно, так это то, что тип зубцов у горгонопсов больше похож на зубцы плотоядных динозавров мезозойской эры",-сказал Леблан. "Это означает, что этот уникальный тип режущего зуба развился сначала в линии, ведущей к млекопитающим, а затем независимо эволюционировал у динозавров."

"Тот факт, что мы видим, как этот тип зубчатости развивается только у мясоедных животных, имеет большое значение",-сказал Бринк. "Крошечные микроструктуры, скрытые внутри зубов, дают значительное преимущество зубу, укрепляя зазубрины и помогая им дольше оставаться во рту, что, в свою очередь, помогает животному эффективно питаться."

Хотя горгонопсы разделяют эту черту с динозаврами-тероподами, на самом деле они имеют больше общих характеристик с другими синапсидами, такими как диметродон и люди. "Эти животные сошлись на сходной морфологии зубчатых зазубрин из-за функциональных преимуществ, а не потому, что они близкие родственники друг другу", - сказал Уитни. -В данном случае это, вероятно, связано с тем, что животные действительно сильно изнашивали свои зубы. И таким образом, независимо друг от друга они смогли сформировать зазубрину, которая будет противостоять повторяющимся силам, необходимым для еды, потому что еда важна. Таким образом, существует много отбора, действующего на зубы."

Горгонопсы были разнообразной группой с размерами тела, которые варьировались от размера собаки среднего размера до медведя, и Уитни отмечает, что, хотя отобранные образцы имели этот тип морфологии, остается возможным, что существует разнообразие типов зубцов, которые соответствовали бы разнообразию горгонопсов.

ИСТОЧНИК