Kiedy tygrys szablozębny zawołał, jaki wydał dźwięk – potężny ryk czy gardłowe mruczenie? W nowym badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej przeanalizowano dane stojące za argumentami przemawiającymi za każdą wokalizacją i stwierdzono, że odpowiedź jest bardziej zniuansowana, niż sądzono – i że może zależeć od kształtu kilku małych kości.
Współczesne koty należą do jednej z dwóch grup: albo „wielkich kotów” pantery, obejmujących ryczące lwy, tygrysy i jaguary; lub Felinae „małe koty”, do których należą mruczące koty, takie jak rysie, kuguary, oceloty i koty domowe.
„Z ewolucyjnego punktu widzenia szablozęby oddzieliły się od drzewa genealogicznego kotów, zanim zrobiły to inne współczesne grupy” – mówi Adam Hartstone-Rose, profesor nauk biologicznych w NC State i korespondent autor badań. „Oznacza to, że lwy są bliżej spokrewnione z kotami domowymi niż którekolwiek z szablozębnych.
„To ważne, ponieważ debata na temat rodzaju wokalizacji, jaką wydawałby tygrys szablozębny, opiera się na analizie anatomii kilku maleńkich kości znajdujących się w gardle” – mówi Hartstone-Rose. „A wielkość, kształt i liczba tych kości różnią się u współczesnych kotów ryczących i mruczących”.
Chociaż wokalizacja jest napędzana przez krtań i tkankę miękką gardła, a nie przez kości, anatomowie zauważyli, że kości odpowiedzialne za zakotwiczenie tych tkanek – kości gnykowe – różniły się wielkością i liczbą u kotów ryczących i mruczących.
„Podczas gdy ludzie mają tylko jedną kość gnykową, mruczące koty mają dziewięć kości połączonych ze sobą łańcuchem, a ryczące koty siedem” – mówi dr Ashley Deutsch. student NC State i główny autor badania. „Brakujące kości znajdują się w górnej części struktury gnykowej, w pobliżu miejsca jej połączenia z czaszką”.
„Ponieważ tygrysy szablozębne mają tylko siedem kości w budowie gnykowej, argumentowano, że oczywiście ryczały” – mówi Hartstone-Rose. „Ale kiedy przyjrzeliśmy się anatomii współczesnych kotów, zdaliśmy sobie sprawę, że nie ma tak naprawdę twardych dowodów na poparcie tej tezy, ponieważ same kości nie są odpowiedzialne za wokalizację. Ten związek między liczbą kości a wytwarzanym dźwiękiem nigdy tak naprawdę nie zostało udowodnione.”
Naukowcy przyjrzeli się budowie gnykowej czterech gatunków ryczących kotów: lwów, tygrysów, lampartów i jaguarów; oraz pięć gatunków mruczących kotów: kuguary, gepardy, karakale, serwale i oceloty. Porównali je do 105 kości gnykowych kultowego tygrysa szablozębnego Smilodon fatalis.
„Można argumentować, że szablozęby mają tylko siedem kości i ryczą, ale to nie cała historia” – mówi Hartstone-Rose. „Anatomia jest dziwna. Brakuje im dodatkowych kości, które mają mruczące koty, ale kształt i rozmiar kości gnykowych są wyraźne. Niektóre z nich mają kształt bardziej podobny do mruczących kotów, ale są znacznie większe”.
Według naukowców, jeśli brakujące kości (zwane kościami nasadowymi) były kluczem do różnych wokalizacji, kości najściślej z nimi połączone powinny wyglądać inaczej w obu grupach. Jednak kości te wyglądały bardzo podobnie, niezależnie od tego, czy pochodziły od mruczących, czy ryczących kotów.
W rzeczywistości badacze zaobserwowali większe zróżnicowanie kształtu kości znajdujących się bliżej aparatu głosowego; tj. kości tarczowo-gnykowej i podstawnognykowej. Jednolitość górnych kości w obu grupach sugeruje, że jeśli struktura gnykowa odgrywa rolę w wokalizacji, dolne kości są ważniejsze niż górne. Zatem posiadanie tych kluczowych kości gnykowych w kształcie przypominającym mruczące koty może wskazywać, że zwierzęta te mruczały, a nie ryczały.
„Odkryliśmy, że pomimo tego, co historia powiedziała nam na temat liczby kości w strukturze gnykowej, nikt nie potwierdził znaczenia tej różnicy” – mówi Hartstone-Rose. „Jeśli wokalizacja dotyczy liczby kości w strukturze gnykowej, to szablozęby ryczą. Jeśli chodzi o kształt, mogły mruczeć. Ze względu na fakt, że szablozęby mają wspólne cechy w obu grupach, może być nawet zupełnie inaczej wokalizacja.”
„Być może najprawdopodobniej rozmiar kości gnykowej odgrywa rolę w tonie wokalizacji” – mówi Deutsch. „Chociaż Smilodon nie był tak duży jak największe współczesne koty, jego kości gnykowe są znacznie większe niż u któregokolwiek z ich żyjących krewnych, więc potencjalnie wydawały one nawet głębsze wokalizacje niż największe tygrysy i lwy”.
Praca ukazała się w czasopiśmie Journal of Morphology i została wsparta przez Biuro ds. Badań Licencjackich stanu NC. Brian Langerhans, profesor biologii na Uniwersytecie NC State i była studentka stanu NC Deanna Flores również wnieśli swój wkład w prace.