Τα αρχαία δόντια αποκαλύπτουν πώς τα πρώτα θηλαστικά ζούσαν περισσότερο σαν ερπετά

Η ανάλυση των δοντιών που χρονολογούνται πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια υποδηλώνει ότι τα πρώτα θηλαστικά λειτουργούσαν όπως τα ερπετά – οδηγώντας λιγότερο δραστήρια αλλά πολύ μεγαλύτερη ζωή.

Η έρευνα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι στη Φινλανδία, είναι η πρώτη φορά που παλαιοντολόγοι μπόρεσαν να μελετήσουν απευθείας τη φυσιολογία των πρώιμων απολιθωμάτων θηλαστικών.

Απολιθώματα δοντιών από δύο από τα πρώτα θηλαστικά, το Morganucodon και Kuehneotherium , που περιπλανιόταν στη γη μαζί με πρώιμους δεινόσαυρους, σαρώθηκαν χρησιμοποιώντας ακτίνες Χ.

Οι ερευνητές μελέτησαν δακτυλίους ανάπτυξης στις υποδοχές των δοντιών – που εναποτίθενται κάθε χρόνο σαν δακτύλιοι δέντρων – που θα μπορούσαν να μετρηθούν για να αποκαλύψουν πόσο καιρό έζησαν τα ζώα.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Nature Communications , έδειξε μέγιστη διάρκεια ζωής έως και 14 χρόνια για τα ζώα - πολύ μεγαλύτερα από τους παρόμοιου μεγέθους γούνινους διαδόχους τους, όπως τα ποντίκια και οι γρίλιες, που τείνουν να επιβιώνουν μόνο για ένα ή δύο χρόνια στη φύση.

Διαβάστε περισσότερες ανακαλύψεις απολιθωμάτων:

• Το απολιθωμένο κρανίο δεινοσαύρου αποκαλύπτει την αξιολάτρευτη εμφάνιση μωρών σαυροπόδων
• Αρχαίο ερπετό "καλοδιατηρημένο" στο στομάχι ελαφρώς μεγαλύτερου ερπετού
• Απολίθωμα 200 εκατομμυρίων ετών δείχνει ότι ένας δεινόσαυρος "περπάτησε σαν φραγκόπουλο"

«Κάναμε μερικές εκπληκτικές και πολύ εκπληκτικές ανακαλύψεις», δήλωσε ο Δρ Έλις Νιούχαμ, επιστημονικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ. Θεωρήθηκε ότι τα βασικά χαρακτηριστικά των θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένης της θερμόαιμά τους, εξελίχθηκαν περίπου την ίδια εποχή.

«Αντίθετα, τα ευρήματά μας δείχνουν ξεκάθαρα ότι, αν και είχαν μεγαλύτερο εγκέφαλο και πιο προηγμένη συμπεριφορά, δεν ζούσαν γρήγορα και πέθαιναν νέοι, αλλά έζησαν μια πιο αργή, μεγαλύτερη ζωή παρόμοια με αυτή των μικρών ερπετών, όπως οι σαύρες». /P>

Η Δρ Παμ Γκιλ, ανώτερη ερευνητική συνεργάτις στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, εμπνεύστηκε τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας απεικόνισης στα δόντια μετά την αφαίρεση ενός δοντιού από έναν συνάδελφο. Είπαν στον Δρ Γκιλ ότι ήθελαν να κάνουν ακτινογραφία των δοντιών τους, καθώς θα μπορούσε να αποκαλύψει πληροφορίες για το ιστορικό ζωής ενός ατόμου.

«Αυτό με έκανε να αναρωτιέμαι αν θα μπορούσαμε να κάνουμε το ίδιο για να μάθουμε περισσότερα για τα αρχαία θηλαστικά», είπε ο Δρ Γκιλ.

• Εγγραφή στο Science Focus Podcast σε αυτές τις υπηρεσίες:Acast, iTunes, Stitcher, RSS, Overcast

Η θεωρία ήταν ότι η σάρωση του απολιθωμένου τσιμέντου - του υλικού που κλειδώνει τις ρίζες των δοντιών στην υποδοχή τους στο ούλο και συνεχίζει να αναπτύσσεται καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής - θα καθόριζε τη διάρκεια ζωής ενός θηλαστικού.

Για να το δοκιμάσει, ένα αρχαίο δείγμα δοντιού που ανήκει στο Morganucodon στάλθηκε στον Δρ Ian Corfe από το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι.

Ο Δρ Corfe χρησιμοποίησε ακτινοβολία ακτίνων Χ υψηλής ισχύος Synchrotron για να σαρώσει το δόντι. «Προς μεγάλη μας χαρά, αν και το τσιμέντο έχει πάχος μόνο ένα κλάσμα του χιλιοστού, η εικόνα από τη σάρωση ήταν τόσο καθαρή που μπορούσαν κυριολεκτικά να μετρηθούν οι δακτύλιοι», είπε ο Δρ Corfe.

Η ανακάλυψη σηματοδότησε την έναρξη μιας διεθνούς μελέτης έξι ετών που επικεντρώθηκε στο Morganucodon και Kuehneotherium , γνωστό από τους ιουρασικούς βράχους στη νότια Ουαλία και χρονολογείται πριν από σχεδόν 200 εκατομμύρια χρόνια.

Μοργανουκωδόνιο και Kuehneotherium έπεσαν σε σπηλιές και τρύπες στο βράχο όπου απολιθώθηκαν οι σκελετοί τους, συμπεριλαμβανομένων των δοντιών τους.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τους δεινόσαυρους του Jurassic:

• Οι κανίβαλοι δεινόσαυροι μπορεί κάποτε να περιπλανήθηκαν στη Γη της ύστερης Ιουρασικής εποχής
• Το Isle of Skye ήταν ένα hotspot δεινοσαύρων της Μέσης Ιουράσιας
• Πέντε πραγματικοί δεινόσαυροι του Jurassic Park

«Χάρη στην απίστευτη διατήρηση αυτών των μικροσκοπικών θραυσμάτων, μπορέσαμε να εξετάσουμε εκατοντάδες άτομα ενός είδους, δίνοντας μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα από ό,τι θα περίμενε κανείς από τα τόσο παλιά απολιθώματα», είπε ο Δρ Corfe.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν 200 δείγματα δοντιών, τα οποία παρέχονται από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου και το Πανεπιστημιακό Μουσείο Ζωολογίας στο Κέμπριτζ, για σάρωση στην Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση Ακτινοβολίας Σύγχρονον στη Γαλλία και στην Ελβετική Πηγή Φωτός στην Ελβετία.

Ανακατασκεύασαν ψηφιακά τις ρίζες των δοντιών σε 3D, το οποίο έδειξε ότι το Morganucodon έζησε έως και 14 χρόνια και το Kuehneotherium για έως και εννέα χρόνια.

Ο Δρ Newham είπε ότι ήταν «άναυδος» από τα αποτελέσματα καθώς η ομάδα είχε προβλέψει ότι η διάρκεια ζωής θα ήταν από ένα έως τρία χρόνια.

Τα πλάσματα κατά τα άλλα έμοιαζαν με θηλαστικά με τους σκελετούς, τα κρανία και τα δόντια τους – με εξειδικευμένα δόντια μάσησης, σχετικά μεγάλο εγκέφαλο και πιθανότατα είχαν τρίχες.

Η μεγάλη διάρκεια ζωής τους υποδηλώνει ότι ζούσαν με περισσότερο ρυθμό ερπετών παρά με θηλαστικό, είπε ο Δρ Newham.

Η ανάλυση του οστικού ιστού των θηλαστικών διαπίστωσε ότι είχαν την ικανότητα για συνεχή άσκηση.

«Βρήκαμε ότι στα οστά των μηρών του Morganucodon , τα αιμοφόρα αγγεία είχαν ρυθμό ροής λίγο υψηλότερο από ό,τι στις σαύρες του ίδιου μεγέθους, αλλά πολύ χαμηλότερο από ό,τι στα σύγχρονα θηλαστικά», είπε ο Δρ Newham.

"Αυτό υποδηλώνει ότι αυτά τα πρώιμα θηλαστικά ήταν ενεργά για περισσότερο από τα μικρά ερπετά, αλλά δεν μπορούσαν να ζήσουν τον ενεργητικό τρόπο ζωής των ζώντων θηλαστικών."

Ερωτήσεις και απαντήσεις αναγνωστών:Πώς έγιναν τόσο μεγάλοι οι δεινόσαυροι;

Ρωτήθηκε από:Ronan Conway, Μπέλφαστ

Για πολλά ζώα, υπήρχε μια εγγενής επιλεκτική πίεση υπέρ της αύξησης του μεγέθους του σώματος. Εφόσον πρέπει να μοιράζεστε την εξελικτική θέση σας με τα άλλα μέλη του είδους σας, το να είστε ελαφρώς μεγαλύτεροι από τους συνομηλίκους σας, σας βοηθά να φάτε τα ψηλότερα φύλλα, να πιάσετε μεγαλύτερη λεία και να υπερασπιστείτε μια μεγαλύτερη περιοχή. Ακόμη πιο σημαντικό, όσο μεγαλύτερος είσαι, τόσο πιο ασφαλής είσαι από τα αρπακτικά.

Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η επιλεκτική πίεση έχει προκαλέσει σταδιακή αύξηση του μεγέθους πολλών γενεαλογιών ζώων. Το 2009, επιστήμονες στη Νότια Αφρική ανέφεραν στοιχεία ότι οι δεινόσαυροι έγιναν μεγαλύτεροι καθώς άλλαξαν από το περπάτημα με δύο πόδια σε τέσσερα.

Αλλά το να είσαι μεγάλος σημαίνει επίσης ότι χρειάζεσαι περισσότερη τροφή, δεν μπορείς να ξεφύγεις από φυσικές καταστροφές τόσο εύκολα και να αναπαραχθείς πιο αργά. Ως εκ τούτου, το αρχείο απολιθωμάτων είναι γεμάτο με παραδείγματα ζώων που σιγά-σιγά αυξήθηκαν σε μέγεθος πριν εξαφανιστούν απότομα.

Διαβάστε περισσότερα:

• Από τι εξελίχθηκαν οι δεινόσαυροι;
• Τι γεύση θα είχαν οι δεινόσαυροι;