Обязательность коэволюции трав и зубов млекопитающих подвергнута сомнению

Жевать полевую травку человек не может: стачиваются зубы. Поэтому у лошадей, носорогов, газелей и прочих млекопитающих другие зубы — длиннее и прочнее. И если палеонтолог находит подобный зуб, то делает вывод о том, что в такую-то эпоху в этом месте росла трава, раз тут жили питавшиеся ею.

Но Каролина Стрёмберг из Университета штата Вашингтон (США) и её коллеги оспаривают это положение, господствующее в науке вот уже 140 лет. Они нашли доказательства того, что аналогичные зубы развились у млекопитающих Южной Америки, живших в тропических лесах, где часто встречались каменная крошка и вулканический пепел.

Утёсы Гран-Барранка в Аргентине, где работали учёные (здесь и ниже изображения авторов работы).

Считается, что первые пастбища на планете появились около 38 млн лет назад на территории современной Аргентины. Этот вывод, собственно говоря, и был сделан по находкам соответствующих зубов. Но группа г-жи Стрёмберг показала, что там росли пальмы, бамбук и имбирь, то есть это был обыкновенный тропический лес, а не пампа.

Зубы, о которых идёт речь, зовутся молярами с высокой коронкой. Они сильно стираются, и постепенно всё новая их часть появляется над десной. Дентин и эмаль расположены там сложными складками и слоями, формируя крепкую рельефную поверхность, которой удобно перетирать траву. Человеческие зубы, в отличие от них, имеют низкую коронку, а эмаль у нас покрывает лишь внешнюю сторону зуба.

Г-жа Стрёмберг выяснила, что в Северной Америке и на западе Евразии млекопитающие приобрели специализированные зубы почти одновременно с появлением пастбищ — с опозданием всего на 4 млн лет (хотя и это неожиданность, ведь предыдущие исследования говорили о том, что задержка была намного меньше). А в Южной Америке млекопитающие, напротив, обогнали пампу на 20 млн лет или даже больше.

Мысль о том, что специализированные зубы могли возникнуть в ответ на пыль и песок, оседавшие на растениях, не нова. Но г-жа Стрёмберг вводит в уравнение ещё и вулканический пепел, ибо его много в образцах. Некоторые его слои достигают шести метров в толщину. Кое-где видно, как растения начинали пускать корни, но вскоре их снова засыпало после очередного извержения.

В отличие от листьев, трава более активно стачивает зубы, ибо она вытягивает больше кремния из почвы, чем большинство других растений. Кремний собирается в микроскопические частицы внутри растений, которые именуются фитолитами. Отчасти благодаря им растения стоят прямо, из них также формируется защитная оболочка семян.

Под микроскопом хорошо видно, что у всех растений фитолиты разные. Когда растение умирает и разлагается, фитолит остаётся в почве, ожидая прихода палеонтолога. Именно этот вид анализа и позволил учёным выяснить, что 38 млн лет назад в аргентинской области Гран-Барранка шумел тропический лес: после лугов и саванн на травы приходится по меньшей мере 35% (а чаще всего — более 50%) фитолитов в почве, а здесь ничего подобного не замечено.

Так что будьте осторожны, приводя примеры коэволюции и реконструируя на этой основе ареалы млекопитающих.

Размеры фитолитов из травы вроде изображённого здесь варьируются от 5 до 250 мкм.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Подготовлено по материалам Университета штата Вашингтон.