Leptarctus primus, который жил в миоцене и был немного больше домашней кошки, заинтриговал исследователей своим необычным и чрезвычайно прочным черепом.
«Для млекопитающего его череп действительно странный», – сказал соавтор З. Джек Ценг, научный сотрудник Американского музея естественной истории и доцент кафедры патологии и анатомических наук Школы медицины и биомедицины Джейкобса в Университете Буффало. "Он крепко сложен – как танк – с очень толстыми скуловыми скулами.
Верхняя часть его головы выглядит так, будто на нем шлем."
Поразительно, но у Leptarctus primus есть два параллельных гребня, которые выстилают макушку головы (у других хищников обычно есть один центральный гребень или гладкие черепа). В течение многих лет палеонтологи обсуждали экологическую нишу Leptarctus, основываясь на противоречивых интерпретациях сильных параллельных гребней черепа, характерной формы черепа, а также формы его зубов и жевательного износа.
Предыдущие интерпретации их образа жизни во время кормления варьировались в широких пределах, практически по всем типам известного пищевого поведения хищников (собаки, кошки, гиены, медведи, тюлени, ласки и их родственники), включая травоядных, хищных, насекомоядных и всеядных. Но из-за отсутствия количественных исследований того, как функционируют черепа Leptarctus, вопрос об их рационе остался без ответа.
В этом исследовании под руководством Аликсандры Прибылы, которая была студенткой программы Летнего исследовательского опыта для студентов Национального научного фонда Музея в Колумбийском университете, исследователи применили инженерный подход. Команда сравнила почти полный ископаемый череп Leptarctus primus с 18 видами современных хищников с известными диетами, а также с другими ископаемыми видами, используя моделирование укусов на основе компьютерной томографии черепов и виртуальное моделирование механики кормления.
По словам Джона Флинна, соавтора исследования, руководителя исследовательской группы и куратора Фрика по ископаемым млекопитающим в отделе палеонтологии музея, «традиционные методы изучения анатомии черепа, зубов и скелета по-прежнему важны для понимания того, как жили ископаемые виды. Но рентгеновские КТ-изображения с высоким разрешением и сложные инструменты компьютерного инженерного моделирования полностью изменили нашу способность точно реконструировать пищевые привычки вымерших животных."
Они обнаружили, что среди других проанализированных видов череп Leptarctus механически больше всего похож на череп американского барсука. Несмотря на некоторые различия во внешнем виде черепа, компьютерное моделирование показывает, что барсук является лучшим живым биомеханическим аналогом для понимания диетического образа жизни Leptarctus. Основываясь на этих сравнениях, команда определила, что это в первую очередь плотоядное животное и активный хищник, но также могло быть всеядное животное, питающееся более широким спектром растительной и насекомой пищи, когда это необходимо.
«Вероятно, большую часть времени он охотился на добычу и забирал все, к чему у него был доступ», – сказал Цзэн.
Прибыла добавила: «Этот полный череп Лептарктуса представляет собой неизведанный источник информации об истории древних родственников ласок, выдр, барсуков и скунсов. Удивительно, что один образец может осветить исследователей.
Возглавить проект такого масштаба, будучи студентом бакалавриата, было чрезвычайно вдохновляюще."
Исследователи проведут будущие исследования, используя аналогичные инструменты инженерного моделирования, чтобы изучить различия в механике питания черепа у других видов лептартиновой группы, чтобы определить, сколько различных типов адаптаций питания могло существовать среди этих необычных вымерших хищников.