Nowe badanie bada, w jaki sposób wymarły, mięsożerny krewny torbacza z kłami tak dużymi, że rozciągały się na czubku czaszki, mógł skutecznie polować pomimo szeroko rozstawionych oczu, jak krowa lub koń. Czaszki mięsożerców mają zwykle skierowane do przodu oczodoły lub oczodoły, co pomaga w widzeniu stereoskopowym (3D), co jest przydatną adaptacją do oceny pozycji ofiary przed rzuceniem się na nią. Naukowcy z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej i Instituto Argentino de Nivología, Glaciología, y Ciencias Ambientales w Mendoza w Argentynie badali, czy torbacz szablozębny Thylacosmilus atrox w ogóle widzi w 3D. Ich wyniki zostały dziś opublikowane w czasopiśmie Communications Biology.
Thylacosmilus, popularnie znany jako „torbacz (lub metatherian) sabertooth”, ponieważ jego niezwykle duże górne kły przypominają kły bardziej znanego sabertootha łożyskowego, który wyewoluował w Ameryce Północnej, Thylacosmilus żył w Ameryce Południowej aż do wyginięcia około 3 milionów lat temu. Był członkiem Sparassodonta, grupy wysoce mięsożernych ssaków spokrewnionych z żywymi torbaczami. Chociaż gatunki sparassodont różniły się znacznie wielkością – Thylacosmilus mógł ważyć nawet 100 kilogramów (220 funtów) – zdecydowana większość przypominała mięsożerców łożyskowych, takich jak koty i psy, z oczami skierowanymi do przodu i prawdopodobnie pełnym widzeniem 3D. Z kolei orbity Thylacosmilusa, rzekomego hipermięsożercy – zwierzęcia, którego dieta składa się w co najmniej 70 procent z mięsa – były ustawione jak orbity zwierząt kopytnych, z orbitami skierowanymi głównie w bok. W tej sytuacji pola widzenia nie nakładają się na siebie w wystarczającym stopniu, aby mózg mógł je zintegrować w 3D. Dlaczego hipermięsożerca miałby wyewoluować tak osobliwą adaptację? Zespół naukowców z Argentyny i Stanów Zjednoczonych wyruszył na poszukiwanie wyjaśnienia.
„Nie można zrozumieć organizacji czaszki Thylacosmilus bez uprzedniej konfrontacji z tymi ogromnymi kłami” – powiedziała główna autorka, dr Charlène Gaillard. studentka w Instituto Argentino de Nivología, Glaciología, y Ciencias Ambientales (INAGLIA). „Były nie tylko duże; stale rosły do tego stopnia, że korzenie kłów sięgały ponad czubki ich czaszek. Miało to konsekwencje, z których jedną było to, że nie było miejsca na orbity w typowa pozycja mięsożercy z przodu twarzy”.
Gaillard wykorzystał tomografię komputerową i wirtualne rekonstrukcje 3D do oceny organizacji orbit wielu skamieniałych i współczesnych ssaków. Była w stanie określić, jak układ wzrokowy Thylacosmilus porównałby się z układem innych mięsożerców lub ogólnie innych ssaków. Chociaż u niektórych współczesnych drapieżników występuje niska konwergencja orbit, Thylacosmilus był pod tym względem ekstremalny: miał wartość konwergencji orbitalnej zaledwie 35 stopni, w porównaniu do typowego drapieżnika, takiego jak kot, na poziomie około 65 stopni.
Jednak dobre widzenie stereoskopowe zależy również od stopnia frontacji, który jest miarą położenia gałek ocznych na orbitach. „Thylacosmilus był w stanie zrekompensować trzymanie oczu z boku głowy, nieco wysuwając swoje orbity i ustawiając je prawie pionowo, aby maksymalnie zwiększyć nakładanie się pól widzenia” – powiedziała współautorka Analia M. Forasiepi, również w INAGLIA i naukowiec w CONICET, argentyńskiej agencji naukowo-badawczej. „Mimo, że jego orbity nie były ustawione korzystnie dla widzenia 3D, mógł osiągnąć około 70 procent nakładania się pola widzenia – najwyraźniej wystarczająco dużo, aby odnieść sukces jako aktywny drapieżnik”.
„Wydaje się, że kompensacja jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób złożono czaszkę Thylacosmilus” – powiedział współautor badania Ross DE MacPhee, starszy kustosz w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej. „W efekcie wzorzec wzrostu kłów podczas wczesnego rozwoju czaszki spowodowałby przesunięcie oczodołów z przodu twarzy, dając wynik, jaki obserwujemy w dorosłych czaszkach. Dziwna orientacja oczodołów u Thylacosmilus w rzeczywistości stanowi morfologiczny kompromis między podstawową funkcją czaszki, która jest utrzymywaniem i ochroną mózgu i narządów zmysłów, oraz dodatkową funkcją unikalną dla tego gatunku, która miała zapewnić wystarczająco dużo miejsca na rozwój ogromnych kłów”.
Boczne przemieszczenie oczodołów nie było jedyną modyfikacją czaszki, którą Thylacosmilus opracował, aby pomieścić swoje kły, zachowując jednocześnie inne funkcje. Umieszczenie oczu z boku czaszki zbliża je do skroniowych mięśni żujących, co może skutkować deformacją podczas jedzenia. Aby to kontrolować, niektóre ssaki, w tym naczelne, rozwinęły strukturę kostną, która zamyka oczodoły z boku. Thylacosmilus zrobił to samo – kolejny przykład konwergencji między niepowiązanymi gatunkami.
Pozostaje ostatnie pytanie: w jakim celu powstałoby ogromne, stale rosnące zęby, które wymagałyby przeprojektowania całej czaszki?
„Mogło to w jakiś nieznany sposób ułatwić drapieżnictwo”, powiedział Gaillard, „Ale jeśli tak, to dlaczego żaden inny sparassodont – ani żaden inny ssak mięsożerny – nie rozwinął tej samej adaptacji konwergentnie? Thylacosmilus nie ścierały się, jak siekacze gryzoni. Zamiast tego wydają się nadal rosnąć u nasady, ostatecznie sięgając prawie do tylnej części czaszki”.
Forasiepi podkreślił ten punkt, mówiąc: „Szukanie jasnych, adaptacyjnych wyjaśnień w biologii ewolucyjnej jest zabawne, ale w dużej mierze daremne. Jedno jest pewne: Thylacosmilus nie był wybrykiem natury, ale w swoim czasie i miejscu radził sobie, najwyraźniej całkiem wspaniale , aby przetrwać jako drapieżnik z zasadzki. Możemy postrzegać to jako anomalię, ponieważ nie pasuje do naszych z góry przyjętych kategorii tego, jak powinien wyglądać właściwy ssak mięsożerny, ale ewolucja tworzy własne zasady.