Fytoliter av gräs och löv som hittats fästa vid en molar av Gomphotherium connexum (nedre till höger) från de miocena avlagringarna i Junggar Basin, Xinjiang, Kina. Stapeldiagrammet längst ner till vänster indikerar relativ förekomst av olika fytolittyper från Gomphotherium-tänder som undersöktes i denna studie. Kredit:Wu Yan, Institutet för ryggradsdjurspaleontologi och paleoantropologi, kinesiska vetenskapsakademin, Peking
En ny studie, ledd av forskare vid Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) i Peking, Kina, inklusive University of Bristol Ph.D. student Zhang Hanwen, undersökte matvanorna hos forntida elefantsläktingar som bebodde Centralasien för cirka 17 miljoner år sedan.
Professor Wang Shiqi från IVPP, studiens seniorförfattare, sa:"Vi hittade gamla elefanttänder i Junggar Basin, i Kinas avlägsna nordvästra och de tillhör två arter, Gomphotherium connexum, och den större G. steinheimense."
Zhang Hanwen, från Bristol's School of Earth Sciences, tillade:"Gomphotherium skilde sig mest uppenbart från moderna elefanter genom sin mycket långa underkäke som fortfarande hade lägre betar.
"Den hade också en kortare, mer långsträckt, fatliknande kroppsform jämfört med moderna elefanter. I huvudsak, en liten elefant med korta ben."
Professor Wang förklarade:"Vår studie av deras utveckling visar att Gomphotherium connexum dog ut, men G. steinheimense var en del av den linje som så småningom gav upphov till de moderna elefanterna."
För att förstå om matpreferensen spelade en roll i överlevnaden och utrotningen av dessa elefanter, Dr Wu Yan från IVPP, studiens huvudförfattare, analyserade små rester av växtmaterial som fastnat på de fossila tänderna, kallas fytoliter.
Cirka 30 procent av fytoliterna som extraheras från tänderna på G. connexum kommer från mjukt bladverk, medan ytterligare cirka 50 procent kommer från gräs.
Replika av ett rekonstruerat Gomphotherium steinheimense-skelett som visas på Naturhistorisches Museum Basel. Kredit:Zhang Hanwen, University of Bristol
Dr Wu sa:"Med tanke på att lövverk naturligt producerar mycket mindre fytoliter än gräs, detta indikerar att G. connexum huvudsakligen livnärde sig på lövverk, kanske en generalistmatare av alla typer av växtämnen.
"När jag undersökte fytoliterna som extraherades från kindtänderna på G. steinheimense, Jag såg ett helt annat mönster - gräsfytoliter utgör ungefär 85 procent av det totala antalet, antyder att denna art kanske i första hand var en betare för 17 miljoner år sedan."
För att bekräfta dessa resultat, teamet undersökte också små slitagemönster på de fossila tandytorna som kallas mikrokläder.
Zhang Hanwen tillade:"Nu börjar saker och ting bli intressanta. När vårt team analyserade fossila pollenprover associerade med sedimenten där Gomphotherium-tänderna hittades, vi insåg att skogsmarker snabbt förvandlades till halvtorra savanner när de två arterna levde tillsammans.
"Genom att anta en mycket mer gräsbaserad kost, G. steinheimense reagerade tydligen bättre på denna habitatförändring än G. connexum.
"Gomphotherium hade primitiv tandsättning bestående av låga molar kronor, och talrika koniska spetsar anordnade i få tvärgående emaljkanter på tändernas tuggyta.
"Detta var anpassat för att äta löv, den primitiva kosten. Men senare, släktlinjen som ledde till moderna elefanter och de utdöda mammutarna utvecklade ett ökat antal emaljryggar, och dessa blev så småningom tätt packade tandplattor för att klippa seg vegetation.
"Våra nya bevis visar att dietbytet från löv till gräs skedde långt innan den anatomiska bytet i tandform."
