Новости

Dec 11, 2023

Новый карбоновый эдафозавр и происхождение травоядных предшественников млекопитающих

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 4459 (2023) Цитировать эту статью

4068 Доступов

195 Альтметрика

Подробности о метриках

Травоядные животные развивались независимо в нескольких линиях четвероногих в позднем карбоне и получили более широкое распространение в пермский период, что в конечном итоге привело к созданию базовой структуры современных наземных экосистем. Здесь мы сообщаем о новом таксоне синапсидов эдафозаврид, основанном на двух окаменелостях, извлеченных из канального угля московского возраста в Линтоне, штат Огайо, который мы интерпретируем как всеядное травоядное животное с низким содержанием клетчатки. Меланедафодон хованеци ген. и др. ноябрь представляет собой самую раннюю на сегодняшний день запись об эдафозавриде и является одним из старейших известных синапсидов. Используя рентгеновскую микрокомпьютерную томографию высокого разрешения, мы даем исчерпывающее описание нового таксона, выявляющее сходство между позднекаменноугольными и раннепермскими (приуральскими) представителями Edaphosauridae. Наличие крупных выпуклых краевых зубов с остриями наряду с умеренно развитой небной батареей отличает Melanedaphodon от всех других известных видов Edaphosauridae и позволяет предположить, что приспособления для переработки жесткого растительного материала уже появились среди самых ранних синапсидов. Более того, мы предполагаем, что дурофагия могла стать первым способом использования растительных ресурсов в наземных экосистемах.

Происхождение травоядности амниот тесно связано с возникновением современной структуры наземных экосистем и расширением освоения ниш1,2,3. В настоящее время считается, что способность эффективно перерабатывать растительный материал была хорошо известна в ранней перми, причем группы, включающие диадектидные стеблевые амниоты, рептилии капториниды и болозавриды, а также синапсиды казеид и эдафозавриды, были первыми линиями четвероногих, принявшими эту способность. стратегия кормления4,5. В то время как большинство ранних пермских представителей двух синапсидных клад интерпретируются как травоядные с высоким содержанием клетчатки, такие как культовые крупнотелые Cotylorhynchus (Caseidae) и Edaphosaurus (Edaphosaurus), практически все позднекаменноугольные представители этих синапсидных линий представляют собой более мелкие фауноядные формы, которые, вероятно, охотятся на насекомых или других мелких животных6,7,8. Таким образом, наблюдается очевидная нехватка синапсидов переходного каменноугольного периода с менее специализированными диетическими предпочтениями, такими как всеядность и травоядность с низким содержанием клетчатки, которые могли бы заполнить разрыв между предковыми плотоядными/насекомоядными и травоядными животными с высоким содержанием клетчатки, характерными для перми3,5 (Хоттон и др.). др., 1997; Рейс и Сьюс, 2000). Частично этот пробел можно объяснить все еще недостаточно документированной летописью окаменелостей ранних амниот позднего карбона, которая недавно начала обнаруживать неожиданное морфологическое и экологическое разнообразие (например, 9,10).

Недавно в серии работ11,12 использовались различные подходы к моделированию для изучения происхождения травоядных четвероногих, в конечном итоге предсказывая их появление в середине карбона, вскоре после возникновения амниот. Хотя количественные подходы могут быть мощными, подтверждение полученных гипотез может быть установлено только путем открытия нового ископаемого материала. Здесь мы приводим такую ​​новую запись, сообщая о новом виде синапсида эдафозаврид из знаменитого местонахождения окаменелостей позднего карбона (пенсильванский: московский период) в Линтоне, штат Огайо. Каннельный уголь, содержащий позвоночных, из Линтона, штат Огайо, вероятно, представляет собой заброшенный канал или старицу, которая представляла собой аллохтонное отложение сапропелевого растительного материала13. Хотя это месторождение хорошо известно как особенно богатое останками рыб и земноводных14, компоненты наземной фауны, такие как амниоты, встречаются редко (например, 9,10,15). Новый материал эдафозаврид сохранился на двух блоках каменного угля, которые в совокупности документируют значительную часть черепа, включая характерный краевой зубной ряд. Его зубной ряд демонстрирует черты, указывающие на всеядность или травоядность с низким содержанием клетчатки, что ставит это животное среди самых ранних известных четвероногих травоядных и, безусловно, самых старых известных синапсидных травоядных. Это новое открытие также дает дополнительную информацию о ранней эволюции травоядных среди четвероногих и их экосистем, раскрывая важность специалистов по дурофагам в создании этих ранних гильдий. Более того, присутствие этого таксона в среднем пенсильванском периоде предлагает самые ранние известные ископаемые свидетельства различных стратегий питания и расширения ниш среди амниот, которые произошли во время «влажной фазы» или в условиях угольных болот в середине позднего карбона.