Cum și-a văzut lumea „marsupialul cu dinți de sabie” thylacosmilus

Un nou studiu investighează modul în care o rudă marsupial carnivoră dispărută, cu canini atât de mari încât se întindeau pe partea superioară a craniului, ar putea vâna eficient în ciuda ochilor largi, ca o vaca sau un cal. Craniile carnivore au în mod obișnuit orbite orientate în față sau orbite, permițând vederea stereoscopică (3D), o adaptare utilă pentru a judeca poziția prăzii înainte de a se năpusti. Oamenii de știință de la Muzeul American de Istorie Naturală și de la Instituto Argentino de Nivología, Glaciología, y Ciencias Ambientales din Mendoza, Argentina au studiat dacă „marsupialul cu dinți de sabie” Thylacosmilus atrox putea vedea deloc 3D. Rezultatele lor sunt publicată astăzi în recenzie Biologia comunicațiilor.

Cunoscut în mod popular sub numele de „dinți de sabie marsupial (sau metateric)” deoarece caninii săi superiori extraordinar de mari amintesc de cei ai dintelui de sabie placentar mai faimos care a evoluat în America de Nord, Thylacosmilus a trăit în America de Sud până la dispariția sa cu aproximativ 3 milioane de ani în urmă. Era un membru al Sparassodonta, un grup de mamifere extrem de carnivore înrudite cu marsupiale vii. Deși speciile Sparassodont diferă foarte mult ca mărime –Thylacosmilus poate să fi cântărit până la 100 de kilograme (220 de lire sterline) – marea majoritate semăna cu carnivorele placentare, cum ar fi pisicile și câinii, având ochii orientați în față și, probabil, o vedere 3D completă. Pe de altă parte, orbitele lui Thylacosmilus, un presupus hipercarnivor – un animal a cărui dietă este estimată a fi în proporție de cel puțin 70% carne – au fost poziționați ca cele ale unui ungulat, cu orbitele orientate în mare parte lateral. În această situație, câmpurile vizuale nu se suprapun suficient pentru ca creierul să le integreze în 3D. De ce ar dezvolta un hipercarnivor o adaptare atât de ciudată? O echipă de cercetători din Argentina și Statele Unite și-a propus să caute o explicație.

„Nu poți înțelege organizarea craniană în Thylacosmilus fără a se confrunta mai întâi cu acești canini uriași”, a spus autoarea principală Charlène Gaillard, doctorand la Instituto Argentino de Nivología, Glaciología, y Ciencias Ambientales (INAGLIA). „Nu erau doar mari; au continuat să crească, atât de mult încât rădăcinile caninilor continuau pe vârful craniului lor. Acest lucru a avut consecințe, una dintre acestea fiind că nu era disponibil niciun loc pentru orbite în poziția obișnuită a carnivorului pe partea din față a feței”.

Gaillard a folosit tomografia computerizată și reconstrucții virtuale 3D pentru a evalua organizarea orbitală a unui număr de mamifere fosile și moderne. Ea a putut determina modul în care sistemul vizual de Thylacosmilus s-ar fi comparat cu cele ale altor carnivore sau ale altor mamifere în general. Deși la unele carnivore moderne apare o convergență orbitală slabă, Thylacosmilus a fost extremă în acest sens: avea o valoare de convergență orbitală de până la 35 de grade, în comparație cu cea a unui prădător tipic, cum ar fi o pisică, la aproximativ 65 de grade.

Cu toate acestea, o bună vedere stereoscopică se bazează și pe gradul de frontare, care este o măsură a modului în care globii oculari stau în orbite. „Thylacosmilus a reușit să compenseze faptul că are ochii pe o parte a capului, răspândindu-și orbitele oarecum depărtate și orientându-le aproape vertical, pentru a mări suprapunerea câmpului vizual cât mai mult posibil”, a spus coautorul Analia M. Forasiepi, de asemenea, în INAGLIA și cercetător la CONICET, agenția argentiniană de știință și cercetare. „Chiar dacă orbitele lui nu erau poziționate favorabil pentru vederea 3D, el a putut obține o suprapunere de aproximativ 70% a câmpului vizual, ceea ce este evident suficient pentru a-l face un prădător activ de succes.”

„Compensarea pare să fie cheia pentru înțelegerea modului în care craniul Thylacosmilus a fost înființat”, a declarat coautorul studiului Ross DE MacPhee, curator principal la Muzeul American de Istorie Naturală. „Într-adevăr, modelul de creștere al caninilor în timpul dezvoltării craniene timpurii ar fi deplasat orbitele din partea din față a feței, producând rezultat pe care îl vedem în craniile adulte. Orientarea ciudată a orbitelor în Thylacosmilus reprezintă de fapt un compromis morfologic între funcţia primară a craniului, care este de a conţine şi proteja creierul şi organele de simţ, şi o funcţie colaterală specifică acestei specii, care trebuia să ofere spaţiu suficient pentru dezvoltarea unor canini enormi”.

Deplasarea laterală a orbitelor nu a fost singura modificare craniană care Thylacosmilus dezvoltat pentru a-și acomoda caninii, menținând în același timp alte funcții. Plasarea ochilor pe partea laterală a craniului îi aduce mai aproape de mușchii temporali de mestecat, ceea ce poate duce la efort în timpul hrănirii. Pentru a controla acest lucru, unele mamifere, inclusiv primatele, au dezvoltat o structură osoasă care închide orbitele în lateral. Thylacosmilus a făcut același lucru – un alt exemplu de convergență între specii neînrudite.

Aceasta lasă o ultimă întrebare: la ce ar fi fost utilitatea dezvoltării unor dinți enormi, în continuă creștere, care ar fi necesitat reproiectarea întregului craniu?

„S-ar putea să fi facilitat prădarea într-un mod necunoscut”, a spus Gaillard, „Dar, dacă da, de ce niciun alt sparassodont – sau, mai exact, niciun alt carnivor de mamifere – nu a dezvoltat aceeași adaptare în mod convergent? Caninii din Thylacosmilus nu se uzează, ca incisivii rozătoarelor. În schimb, par să fi continuat să crească de la rădăcină, extinzându-se în cele din urmă aproape până în spatele craniului”.

Forasiepi a subliniat acest aspect spunând: „Căutarea unor explicații adaptative clare în biologia evoluționistă este distractivă, dar în mare măsură inutilă. Un lucru este clar: Thylacosmilus nu a fost un ciudat al naturii, dar în timpul și locul său a reușit, aparent destul de admirabil, să supraviețuiască ca un prădător de ambuscadă. S-ar putea să o considerăm o anomalie, deoarece nu se încadrează în categoriile noastre preconcepute despre cum ar trebui să arate un carnivor de mamifer adecvat, dar evoluția își stabilește propriile reguli.”