Челюсти тероподовых динозавров становились сильнее по мере их развития

Новое исследование показывает, что динозавры теропод со временем развили более крепкие челюсти, что позволило им потреблять более жесткую пищу.

Исследователи использовали цифровое моделирование и компьютерное моделирование, чтобы выявить общую тенденцию к укреплению челюстей у теропод – расширение задней части челюсти во всех группах, а также развитие перевернутой челюсти у хищников и опущенной челюсти у травоядных.

Публикуя свои результаты сегодня в Current Biology, ученые обнаружили, что биомеханический анализ показал, что эти изменения формы сделали челюсти механически более стабильными при кусании, что минимизировало вероятность перелома костей.

Международная группа под руководством ученых из Бирмингемского университета создала цифровые модели более 40 нижних челюстей пяти различных групп динозавров-теропод, включая типичных хищников, таких как тираннозавр и велоцираптор, и менее известных травоядных, таких как орнитомимозавры, теризинозавры и овирапторозавры.

Фион Вайсум Ма, доктор философии из Университета Бирмингема, руководившая исследованием, сказала: «Хотя динозавры-тероподы всегда изображаются в популярной культуре как грозные хищники, на самом деле они очень разнообразны с точки зрения диет.

Интересно наблюдать, как челюсти со временем становятся структурно сильнее, как у хищников, так и у травоядных. Это дает им возможность использовать более широкий спектр продуктов питания.

«Динозавры теропод претерпели радикальные изменения в питании в течение своей 165 миллионов лет эволюционной истории.

Вначале они были хищниками, а позже превратились в более специализированных плотоядных, всеядных и травоядных. Изучение того, как изменилась их механика кормления, является ключом к пониманию диетических переходов и у других позвоночных животных ».

Например, у хищников, таких как тираннозавроиды, ранняя форма, такая как Гуаньлун, имела относительно тонкую и прямую челюсть. Но более поздние формы, такие как тарбозавр и тираннозавр, развили более глубокие челюсти с изгибом вверх передней части, что увеличивает силу челюстей.

Укрепленная челюсть особенно важна для травоядных теропод, поскольку их челюсти испытывают значительный стресс из-за повторяющихся посевов растений.

У травоядных, таких как Erlikosaurus и Caudipteryx, челюсти чрезвычайно изогнуты вниз, что помогает избавиться от стресса.

Доктор Стефан Лаутеншлагер, старший преподаватель Университета Бирмингема и старший автор исследования, сказал: «Удивительно видеть, как динозавры-теропод развили разные стратегии для увеличения стабильности челюстей в зависимости от их рациона.

Это было достигнуто за счет ремоделирования кости – механизма, при котором кость откладывается в тех областях челюсти, которые испытывают высокие нагрузки во время кормления ».

Исследователи изучили механизм питания тираннозавридов через рост и обнаружили, что более глубокие и поднятые вверх челюсти взрослых теропод, таких как тираннозавр и тарбозавр, структурно сильнее по сравнению с таковыми у их ювенильных форм.

Д-р Лаутеншлагер далее пояснил: «Сходство между укреплением челюстей в процессе роста и во времени предполагает, что модели развития молодых динозавров в конечном итоге повлияли на эволюцию всей группы.

Это, вероятно, способствовало эволюции челюстей динозавров-теропод и их общему успеху на протяжении более 150 миллионов лет ».