science >> Wetenschap >  >> anders

Uitgestorven wezelfamilielid met verwarrende schedel at waarschijnlijk vlees met een kant van groenten

Een reconstructie van de schedel (boven) en hoofd (onder) van Leptarctus primus, een uitgestorven wezelverwant die ongeveer 20 miljoen jaar geleden in Noord-Amerika en Azië leefde. Krediet:AMNH/N. Wong

Nieuw onderzoek naar een uitgestorven wezelfamilielid onthult wat het ongeveer 20 miljoen jaar geleden in Noord-Amerika en Azië zou hebben gegeten. De vreemd gevormde schedel van Leptarctus primus heeft lang geleid tot tegenstrijdige theorieën over zijn dieet. Maar het nieuwe werk gebaseerd op biomechanische modellering en deze week gepubliceerd in de Journal of Vertebrate Paleontology , laat zien dat Leptarctus waarschijnlijk een vleesetend roofdier was, met het vermogen tot alleseters en een breder dieet wanneer de prooi schaars was, en had een schedel die op dezelfde manier functioneerde als die van de levende Amerikaanse das.

Leptarctus primus, die in het Mioceen leefde en net iets groter was dan een huiskat, heeft onderzoekers geïntrigeerd vanwege zijn ongewone en extreem robuuste schedel.

"Voor een zoogdier, zijn schedel is echt vreemd, " zei co-auteur Z. Jack Tseng, een onderzoeksmedewerker bij het American Museum of Natural History en een assistent-professor pathologie en anatomische wetenschappen aan de Jacobs School of Medicine and Biomedical Science aan de Universiteit van Buffalo. "Het is zwaar gebouwd - als een tank - met zeer dikke jukbeenderen van het jukbeen. De bovenkant van zijn hoofd ziet eruit alsof hij een helm draagt."

Opvallend, Leptarctus primus heeft twee parallelle richels langs de bovenkant van het hoofd (andere carnivoren hebben meestal een enkele centrale richel of hebben gladde schedels). Voor vele jaren, paleontologen hebben gedebatteerd over de ecologische niche van Leptarctus op basis van tegenstrijdige interpretaties van de sterke parallelle schedelruggen, kenmerkende schedelvorm, en de vorm van zijn tanden en kauwslijtage. Eerdere interpretaties van hun voedingsstijl liepen sterk uiteen, over vrijwel elk type bekend voedingsgedrag bij carnivoren (honden, katten, hyena's, beren, zeehonden, en wezels en hun verwanten), inclusief herbivoor, carnivoor, insecteneter, en alleseter. Maar vanwege het gebrek aan kwantitatief onderzoek naar hoe Leptarctus-schedels functioneerden, de vraag naar hun dieet bleef onbeantwoord.

Een reconstructie van het hoofd van Leptarctus primus die het Mioceen knaagdier Cupidinimus aanvalt. Krediet:AMNH/N. Wong

In dit onderzoek, onder leiding van Alixandra Prybyla, die een student was in het National Science Foundation Summer Research Experience for Undergraduates-programma van het museum terwijl hij aan de Columbia University was, de onderzoekers kozen voor een technische benadering. Het team vergeleek een bijna complete fossiele schedel van Leptarctus primus met 18 soorten moderne carnivoren met bekende diëten, evenals met andere fossiele soorten, met behulp van beetsimulaties op basis van CT-scans van de schedels en virtuele modellering van voedingsmechanica.

Volgens John Flynn, studie co-auteur, leider van het onderzoeksteam, en Frick curator van fossiele zoogdieren in de afdeling paleontologie van het museum, "Traditionele methoden om schedel te bestuderen, tand, en skeletanatomie zijn nog steeds essentieel om te begrijpen hoe fossiele soorten leefden. Maar röntgen-CT-beelden met hoge resolutie en geavanceerde computergestuurde technische modelleringstools hebben ons vermogen om de voedingsgewoonten van uitgestorven dieren nauwkeurig te reconstrueren, volledig getransformeerd."

Ze ontdekten dat onder de andere geanalyseerde soorten, de schedel van Leptarctus lijkt mechanisch het meest op de schedel van de Amerikaanse das. Ondanks enkele verschillen in hun schedeluiterlijk, de computersimulaties geven aan dat de das de beste levende biomechanische analoog is om de voedingsstijl van Leptarctus te begrijpen. Op basis van die vergelijkingen, het team stelde vast dat het in de eerste plaats een carnivoor en een actief roofdier was, maar dat het ook een omnivoor had kunnen zijn die zich voedde met een breder scala aan planten- en insectenvoedsel wanneer dat nodig was.

Digitaal model van de schedel van Leptarctus primus, met gereconstrueerde kaakspiergroepen in rood, geel, en roze. De virtuele spieren werden geactiveerd in beetsimulaties om het biomechanische vermogen van deze uitgestorven wezelverwant te testen. Krediet:J. Tseng

"Het was waarschijnlijk aan het jagen op prooien en nam alles op waar het de meeste tijd toegang toe had, ' zei Tseng.

Prybyla voegde toe:"Deze complete schedel van Leptarctus vertegenwoordigt een onaangeboorde bron van informatie over de geschiedenis van oude verwanten van wezels, otters, dassen, en stinkdieren. Het is wonderbaarlijk wat één exemplaar voor onderzoekers kan verlichten. Om als student een project van deze omvang te leiden, gaf enorm veel kracht."

De onderzoekers zullen toekomstige studies uitvoeren met behulp van vergelijkbare technische modelleringstools om te kijken naar variaties in de mechanica van schedelvoeding bij andere soorten in de leptarctinegroep, om te bepalen hoeveel verschillende soorten voedingsaanpassingen er mogelijk zijn geweest onder deze ongewone uitgestorven roofdieren.