Когда первые позвоночные покинули водную стихию около 370 миллионов лет назад, они долгое время игнорировали флору, предпочитая охотиться друг на друга. Растения процветали на суше в безопасности более ста миллионов лет, пока эволюция не создала механизмы для переработки клетчатки.
Наземные животные попробовали растительную пищу 307 миллионов лет назад
Ученые из Карлтонского университета в Канаде совместно с коллегами из Филдовского музея в Чикаго исследовали ископаемый череп животного возрастом 307 миллионов лет. Используя микрокомпьютерную томографию, они доказали, что древний тетрапод Tyrannoroter heberti был одним из первых наземных позвоночных, перешедших на растительную диету.
Реконструкция Tyrannoroter heberti, поедающего папоротник. Hannah Fredd
Первый любитель салатов. Переход на растительную пищу был сложнейшим эволюционным шагом, так как растительная клетка защищена прочной стенкой из целлюлозы. Для ее расщепления требуются не только особые зубы, но и специфический химический «комбинат» внутри организма. Насекомые стали своего рода «биологическим мостиком»: поедая их, древние тетраподы получали готовые ферменты и бактерии-симбионты, что позволило им постепенно адаптировать свой метаболизм к полноценному перевариванию растений.
Tyrannoroter heberti, обнаруженный в окаменелом пне в Новой Шотландии, стал ярким примером раннего эволюционного поиска. Это существо длиной всего 25 сантиметров принадлежало к группе пантилид — родственников общего предка рептилий и млекопитающих. Работа опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.
Как отмечает соавтор работы Арьян Манн: «Это одно из древнейших известных четвероногих животных, употреблявших растения. Это показывает, что эксперименты с травоядностью уходят корнями к самым ранним наземным тетраподам — древним родственникам всех наземных позвоночных, включая нас». Анализ челюстей показал, что природа нашла оригинальный способ превратить хищника в любителя зелени через адаптацию зубного аппарата.
Секрет зубных батарей
Окаменелый череп Tyrannoroter heberti.
Ученые обнаружили не обычные зубы вдоль челюстной кости, а костные пластины, называемые зубными батареями, расположенные на небе и нижней челюсти. Эти структуры работали как жернова, перетирая жесткую растительную материю, подобно тому, как это делали гораздо позже знаменитые травоядные динозавры.
Хиллари Мэддин, старший автор исследования, подчеркивает: «Мы были крайне воодушевлены, увидев скрытое внутри: пасть, буквально забитую дополнительным набором зубов для дробления и измельчения пищи, такой как растения».
Но ученые полагают, что Tyrannoroter не был строгим веганом. Скорее всего, его предки развили такие мощные зубы для разрушения твердых панцирей насекомых. Со временем животные распознали, что этот же механизм отлично справляется с папоротниками.
Более того, поедание насекомых, которые сами питались растениями, могло помочь тетраподам заселить кишечник микрофлорой, необходимой для расщепления целлюлозы. Анализ других образцов пантилид показал, что подобные зубные батареи встречались даже 318 миллионов лет назад, что заставляет науку серьезно пересмотреть сроки появления травоядности на планете.