Forhistoriske havdyr udviklede småstensformede tænder for at knuse skaldyr

Så slemt som tingene ser ud her i 2020, de kunne være værre:vi kunne leve for 252 millioner år siden under den permiske masseudryddelse. Vulkanudbrud og dramatiske, pludselige klimaændringer dræbte de fleste af dyrene på landjorden og næsten alt i havene, sætter scenen for dinosaurernes senere opståen på land og en eksplosion af nyt havliv. En slags marine krybdyr, ichthyosaurerne, udviklede sig til sidst til slank, delfinlignende rovdyr, men videnskabsmænd ved ikke meget om tidlige ikthyosaurer. Men ved at CT-scanne fossilet af en af ​​de første ichthyosaurer, forskere opdagede småstensformede tænder skjult i dens korte snude. Disse mærkelige tænder, sandsynligvis brugt til at knuse skaller af snegle og muslingelignende muslinger, hjælpe med at belyse de måder, som tidlige ichthyosaurer udfyldte forskellige roller i trias marine økosystemer.

"Vi kender ikke nøjagtigt ichthyosaurernes herkomst. De er krybdyr, og de er sandsynligvis arkosaurer – det vil sige, de er tættere beslægtet med krokodiller og dinosaurer og fugle end de er til firben og slanger – men selv det er ikke 100 %, siger Olivier Rieppel, en palæontolog og Rowe Family Curator of Evolutionary Biology ved Chicago's Field Museum, som var medforfatter til et nyt papir om resultaterne i Videnskabelige rapporter . "Ved at studere denne tidlige ichthyosaurs usædvanlige afrundede tænder, vi får en bedre forståelse af, hvordan disse dyr udviklede sig, og hvordan deres livsstil var."

Bladet fokuserer på Cartorhynchus lenticarpus , en af ​​de tidligste og mindste ichthyosaurer, der nogensinde er opdaget. Senere ichthyosaurer var delfinlignende, med lange tryner fulde af skarpe tænder og slank, strømlinede kroppe til at skære gennem vandet. Men hvis de ikthyosaurer lignede morddelfiner, derefter Cartorhynchus var en slags sælhaletudse. Dens navn betyder "kort snerpet, " og dens ansigt matcher dens navn. Cartorhynchus var kun lidt mere end en fod lang, og dens fleksible håndledsled tyder på, at den var i stand til at komme op af vandet og løbe rundt på land som en sæl. "Ichthyosaurer blev skabninger i det åbne hav, men de mindre arter kan lide Cartorhynchus boede sandsynligvis tættere på kysten og samlede hvirvelløse dyr op for at spise fra havbunden, siger Rieppel.

Denne nye undersøgelse bygger på beskrivelsen af Cartorhynchus af flere af de samme videnskabsmænd i 2014, inklusive det nye papirs tilsvarende forfatter, Ryosuke Motani fra University of California, Davis. "Da vi først beskrev Cartorhynchus , vi troede, at den slet ikke havde nogen tænder og var en sugeføder. Men senere, forskere indså, at den havde nogle tænder længere tilbage i kæberne, " siger Rieppel. "I denne undersøgelse, vi tog CT-scanninger af fossilet for at se tænderne, der var skjult i dets kranium, og vi fandt ud af, at de havde en usædvanlig småstenslignende form."

Disse afrundede tænder var på bagsiden af ​​kæberne, hvor vores kindtænder er, og blev sandsynligvis brugt til at knuse små hårdskallede hvirvelløse dyr som snegle og muslingelignende muslinger. Tænderne viste også slid og ælde, hvilket tyder på, at selvom det eneste kendte eksemplar af Cartorhynchus var lidt over en fod lang, den var fuldvoksen.

Bevæbnet med denne nye viden om Cartorhynchus , forskerne sammenlignede det med andre tidlige ikthyosaurer. De fandt ud af, at afrundede tænder dukkede op hos flere andre ichthyosaur-arter, tyder på, at egenskaben udviklede sig uafhængigt mere end én gang, snarere end alle rundtandede ichthyosaurer, der udvikler sig fra én fælles rundtandet forfader. I mellemtiden mange andre tidlige ichthyosaurer havde spidse kegleformede tænder.

Disse forskellige tandformer, der dukker op i forskellige familier, giver os et glimt af den verden, hvori ichthyosaurerne udviklede sig. "Der var ingen marine krybdyr før trias, " siger Rieppel. "Det er det, der gør disse tidlige ichthyosaurer så interessante - de fortæller os om genopretningen efter masseudryddelsen, fordi de først kom ind i havet efter det." Og, da de fleste havdyr døde i masseudryddelsen, der var en masse gratis fast ejendom, evolutionært set - masser af nicher for nye dyr at udfylde. "Efter masseudryddelsen, den marine biota var næsten tom og klar til at blive rekoloniseret, " forklarer Rieppel.

Dyrenes tænder kan fortælle os meget om deres livsstil:hvad de spiste og hvordan. Den hurtige fremkomst af mange forskellige slags ichthyosaurer med forskellige slags tænder peger på, hvordan de overtog havene og spillede forskellige økologiske roller. Det er også sandsynligt, at den gentagne udvikling af afrundede knusende tænder i ikthyosaurer som Cartorhynchus og andre var drevet af udviklingen af ​​byttedyr med hård skal, der blev udbredt på dette tidspunkt.

"Fossiler er spor om, hvordan verden var for længe siden, " siger Rieppel. "Ved at få en bedre forståelse af, hvordan disse ichthyosaurer udviklede sig, vi får en bedre fornemmelse af, hvordan livet vender tilbage efter udryddelse, og den lektie er stadig relevant i dag."