Древние панцирные рыбы дробили добычу двумя способами

Панцирные рыбы, жившие около 385 миллионов лет назад, по-разному справлялись с добычей в твердой оболочке. Мелкие виды могли заглатывать небольших животных целиком и раздавливать их широкими плоскими пластинами. Более крупным хищникам требовались выступающие зубные структуры, чтобы пробить защиту большой жертвы и разделить ее на куски.

К такому выводу пришли исследователи из Университета Флиндерса и их коллеги. Работа опубликована в рецензируемом журнале Scientific Reports.

Детали

Ученые изучили нижние челюстные кости восьми видов плакодерм — вымерших панцирных рыб, которые жили в позднем девонском периоде. Окаменелости происходят из формации Гого на севере Западной Австралии, известной хорошо сохранившимися остатками древних морских животных.

Образцы сканировали с помощью микрокомпьютерной томографии или поверхностного 3D-сканера. На основе цифровых моделей исследователи провели инженерный анализ методом конечных элементов: виртуальные челюсти подвергали нагрузке и смотрели, насколько сильно они деформируются при укусе.

Затем механическую прочность сопоставили со сложностью жевательной поверхности. Для этого измеряли, насколько она плоская, острая или неровная. Длина исследованных челюстных костей составляла примерно от 3 до 7 сантиметров.

У двух небольших видов — Rolfosteus canningensis и Camuropsciscis concinnus — оказались относительно жесткие челюсти и широкие, почти плоские поверхности. По интерпретации авторов, такая конструкция подходила для раздавливания добычи, которая целиком помещалась в пасти.

Самый крупный из изученных видов, Kimberleyichthys, сочетал прочную челюсть со сложной приподнятой зубной поверхностью. Ее элементы могли концентрировать усилие в одной точке — примерно как боевой молот пробивает доспех. Вероятно, рыба сначала повреждала раковину или панцирь крупной жертвы, а затем разламывала ее на части.

Виды среднего размера чаще имели более острые режущие края, но их челюсти сильнее деформировались в моделях. Авторы считают, что они могли питаться более мягкими тканями или придерживаться менее специализированного рациона.

Почему это важно

Результаты показывают, что уже у ранних челюстных позвоночных не было единственного способа есть твердую добычу. Разные формы челюстей позволяли видам делить пищевые ресурсы одного древнего рифа и занимать разные экологические ниши.

При этом исследование не устанавливает точный рацион каждой рыбы. Форма и прочность кости показывают, с какой механической задачей животное могло справиться, но не доказывают, что именно оно ело в каждый период жизни.

Есть и другие ограничения. В выборку вошли восемь видов из одной формации, а часть одной челюсти Kimberleyichthys пришлось цифровым способом реконструировать из двух сохранившихся половин. Кроме того, модели использовали упрощенные одинаковые свойства костной ткани и условную мышечную силу. Поэтому полученные нагрузки следует сравнивать между моделями, а не принимать за точные значения силы укуса живых животных.

Источник

Д. Рекс Митчелл (D. Rex Mitchell) и соавторы. Hard-object feeding adaptations infer relative predator-prey size relationships in Devonian placoderms. Scientific Reports, 2026, том 16, статья 27017.

Официальный материал Университета Флиндерса опубликован на сайте Phys.org.