En rekonstruktion af kraniet (øverste) og hovedet (nederste) af Leptarctus primus, en uddød væsel-slægtning, der levede i Nordamerika og Asien for omkring 20 millioner år siden. Kredit:AMNH/N. Wong
Ny forskning på en uddød væsel-slægtning afslører, hvad den kunne have spist, da den levede i Nordamerika og Asien for omkring 20 millioner år siden. Det mærkeligt formede kranium af Leptarctus primus har længe ført til modstridende teorier om dens kost. Men det nye værk, baseret på biomekanisk modellering og offentliggjort i denne uge i Journal of Vertebrate Paleontology , viser, at Leptarctus sandsynligvis var et kødædende rovdyr, med evne til altædende og en bredere kost, når byttet var knap, og havde et kranie, der fungerede på samme måde som den levende amerikanske grævling.
Leptarctus primus, som levede i miocæn og bare var lidt større end en huskat, har fascineret forskere på grund af dets usædvanlige og ekstremt robuste kranium.
"For et pattedyr, dens kranium er virkelig mærkeligt, " sagde medforfatter Z. Jack Tseng, en forskningsmedarbejder ved American Museum of Natural History og en assisterende professor i patologi og anatomiske videnskaber ved Jacobs School of Medicine and Biomedical Science ved University at Buffalo. "Den er kraftigt bygget - som en tank - med meget tykke zygomatiske kindknogler. Toppen af hovedet ser ud som om den har hjelm på."
Påfaldende, Leptarctus primus har to parallelle kamme, der beklæder toppen af hovedet (andre kødædere har typisk en enkelt central højderyg eller har glatte kranier). I mange år, palæontologer har diskuteret den økologiske niche af Leptarctus baseret på modstridende fortolkninger af de stærke parallelle kranierygge, karakteristisk kranieform, og formen på dens tænder og tygge slid. Tidligere fortolkninger af deres fodringslivsstil spændte vidt, på tværs af stort set alle typer kendt fodringsadfærd hos kødædende dyr (hunde, katte, hyæner, bjørne, sæler, og væsler og deres slægtninge), herunder planteædere, kødædende, insektæder, og altædende. Men på grund af manglen på kvantitativ forskning i, hvordan Leptarctus kranier fungerede, spørgsmålet om deres diæter forblev ubesvaret.
En rekonstruktion af hovedet af Leptarctus primus, der angriber den miocæne gnaver Cupidinimus. Kredit:AMNH/N. Wong
I dette studie, ledet af Alixandra Prybyla, som var studerende i museets National Science Foundation Summer Research Experience for Bachelor-program, mens han var på Columbia University, forskerne tog en ingeniørmæssig tilgang. Holdet sammenlignede et næsten komplet fossilt kranium af Leptarctus primus med 18 arter af moderne kødædere med kendte kostvaner såvel som med andre fossile arter, ved hjælp af bidsimuleringer baseret på CT-scanninger af kranierne og virtuel modellering af fodringsmekanik.
Ifølge John Flynn, studie medforfatter, forskningsteamleder, og Frick-kurator for fossile pattedyr i museets afdeling for palæontologi, "Traditionelle metoder til at studere kraniet, tand, og skelettets anatomi er stadig afgørende for at forstå, hvordan fossile arter levede. Men højopløselige røntgen-CT-billeder og sofistikerede computeriserede tekniske modelleringsværktøjer har fuldstændig transformeret vores evne til nøjagtigt at rekonstruere fodervaner hos uddøde dyr."
De fandt ud af, at blandt de andre analyserede arter, kraniet af Leptarctus ligner mekanisk mest kraniet på den amerikanske grævling. På trods af nogle forskelle i deres kranieudseende, computersimuleringerne indikerer, at grævlingen er den bedste levende biomekaniske analog til at forstå Leptarctus' diætetiske livsstil. Baseret på disse sammenligninger, holdet fastslog, at det primært var et kødædende dyr og et aktivt rovdyr, men at det også kunne have været en altædende, der fodrede på en bredere vifte af plante- og insektføde, når det var nødvendigt.
Digital model af kraniet af Leptarctus primus, viser rekonstruerede kæbemuskelgrupper i rødt, gul, og pink. De virtuelle muskler blev aktiveret i bidsimuleringer for at teste den biomekaniske evne hos denne uddøde væsel-slægtning. Kredit:J. Tseng
"Den var sandsynligvis på jagt efter bytte og tog alt, hvad den havde adgang til det meste af tiden, " sagde Tseng.
Prybyla tilføjede:"Dette komplette kranium af Leptarctus repræsenterer en uudnyttet kilde af information om historien om gamle slægtninge til væsler, oddere, grævlinger, og stinkdyr. Det er vidunderligt, hvad ét eksemplar kan belyse for forskere. At stå i spidsen for et projekt af denne størrelsesorden som bachelorstuderende var ekstremt styrkende."
Forskerne vil udføre fremtidige undersøgelser ved hjælp af lignende tekniske modelleringsværktøjer til at se på variationer i kraniets fodringsmekanik blandt andre arter i leptarktingruppen, for at bestemme, hvor mange forskellige typer fodertilpasninger, der kan have eksisteret blandt disse usædvanlige uddøde rovdyr.