Набито, ниско и масивно същество, което е обитавало Земята преди 307 милиона години, помага на учените да разберат как за първи път са се появили растителноядните животни на сушата. Новоописаният вид е един от най-ранните известни тетраподи – четириноги животни – за които има доказателства, че са се хранили с растения.

Ново изследване, публикувано във вторник в списание Nature Ecology & Evolution, описва уникална находка. В центъра на откритието е череп, намерен във вкаменен дървесен пън по скалите на остров Кейп Бретон (Нова Скотия). Видът е наречен Tyrannoroter heberti в чест на откривателя му Брайън Хебърт – местен любител палеонтолог.

„Името се превежда като „Тираничният копач на Хебърт“, казва пред CNN д-р Арджан Ман, съавтор на изследването. То съчетава гръцките думи за „тиран“ и „орач“, тъй като муцуната му вероятно е била използвана за копаене.

Откритието доказва, че най-ранните четириноги са преминали към растителна диета още в средата на карбона (каменно-въглищния период). Това означава, че растителноядните гръбначни са се появили много по-рано, отколкото се смяташе досега.

Тялото на ранен растителнояден вид

Чрез 3D сканиране и принтиране екипът успява да изследва фосила в изключителни детайли.

„Това е метод на дигитална подготовка, който ни позволява да визуализираме черепа и да създаваме 3D копия за музейни колекции, образователни цели и представяне по света, без да рискуваме оригиналния фосил“, обяснява Ман, куратор на ранните тетраподи в Природонаучния музей „Фийлд“ в Чикаго.

След анализ на фосила и сравнение със скелетите на сродни видове, изследователите установяват, че Tyrannoroter heberti е бил „малко, набито, симпатично, с размерите на футболна топка, подобно на влечуго същество“, сравнимо с грапав сцинк – вид гущер.

Но това, което го отличава, са неговите зъби и череп.

Животното е имало широк, сърцевиден череп и масивни зъби, разположени в редици по небцето и долната челюст. Те се напасват точно като части от пъзел, което е позволявало на вида да смила твърда и влакнеста растителност.

„Тази огромна площ на небцето, покрита с големи, здрави зъби, вероятно е ключова адаптация към растителнояден начин на хранене“, посочва Ман.

За потвърждаване на растителната диета учените използват компютърна томография и електронни микроскопи, идентифицирайки следи от износване в участъците, където зъбите са се трили. „Други животни със сходни следи от износване са растителноядни в по-късни периоди“, отбелязва Ман.

По-ранна поява на растителноядните животни

Новото изследване показва, че растителноядният начин на хранене се е появил по-рано и в повече групи животни, отколкото се смяташе досега, казва Майкъл Коутс, професор по биология и анатомия в Чикагския университет, който не е участвал в изследването.

Откритието хвърля светлина върху развитието на ранните сухоземни екосистеми.

Той отбелязва също, че редиците от зъби на Tyrannoroter са наследство от неговите водни предци.

Авторите на изследването предполагат, че този ранен сухоземен вид първоначално се е хранил с насекоми, но с течение на времето е еволюирал в растителнояден. Коутс подкрепя тази теза и допълва, че преминаването към растителна диета е съкратило хранителната верига, елиминирайки насекомите в ролята им на посредници.

Тази промяна вероятно е изисквала нещо повече от специализирани зъби. За усвояването на влакнестите растения Tyrannoroter и други ранни растителноядни са развили обемни, цилиндрични тела, способни да поберат по-сложни храносмилателни системи. Органите са поддържали богата микрофлора от микроорганизми, отговорни за разграждането на растителния материал.

Значение за еволюцията

По-широкото значение на откритието, обяснява Ман, е че четириногите гръбначни са еволюирали в растителноядни сравнително бързо след преминаването си към живот на сушата – много по-рано, отколкото учените са предполагали.

„Съвременните сухоземни екосистеми са доминирани от растителноядни животни“, казва той. „Този вид показва, че почти веднага след като животните стават сухоземни, те започват да експериментират с растителнояден начин на хранене и вероятно проправят пътя за широкото му разпространение по-късно.“

Находката също така предполага, че растителноядният начин на живот е възникнал независимо при няколко групи ранни сухоземни гръбначни, вместо да е ограничен само до предците на съвременните влечуги.

Климатичните промени също може да са изиграли роля. С преминаването от влажни, мангровоподобни гори към по-сухи среди, много ранни растителноядни животни не успяват да се адаптират и изчезват.

С изчезването на растителността, от която са зависели, тези видове се превръщат в „обречена група“, обяснява Ман. Това вероятно е довело и до изчезването на Tyrannoroter.

Въпреки това много въпроси остават без отговор.

„Това изследване е само началото и ни дава възможност да погледнем към тетраподите от изцяло нова перспектива“, посочва Ман.

Той има и послание към бъдещите палеонтолози:

„Повечето въпроси за ранната еволюция на тетраподите и гръбначните са пред нас, не зад нас. Новите фосили непрекъснато променят историята и това е пореден пример как едно ново откритие може да промени изцяло разбирането ни за еволюцията на живота на сушата.“