Paleontologer vid universitetet i Bonn (Tyskland) har lyckats rekonstruera tuggrörelsen hos ett tidigt däggdjur som levde för nästan 150 miljoner år sedan. Detta visade att dess tänder fungerade extremt exakt och förvånansvärt effektivt. Ändå är det möjligt att just denna aspekt visade sig vara en nackdel under evolutionens gång. Studien publiceras i tidskriften Vetenskapliga rapporter .

Bara 20 centimeter lång, vesslan anses vara världens minsta köttätare som lever idag. Däggdjuret som forskare vid universitetet i Bonn nu har studerat har knappast varit något större. Dock, arten som den tillhör har länge varit utdöd:Priacodon fruitaensis (det vetenskapliga namnet) levde för nästan 150 miljoner år sedan, i en tid då dinosaurierna dominerade djurvärlden och däggdjurens triumf fortfarande väntade.

I deras studie, paleontologerna från Institutet för geovetenskap vid universitetet i Bonn analyserade delar av över- och underkäkens ben på ett fossilt exemplar, speciellt dess kindtänder (molarer). Forskare kan fastställa många faktorer från molarer, inte bara om djurets kost, men också om dess placering i släktträdet. Hos P. fruitaensis, varje molar är knappt större än en millimeter. Detta innebär att de flesta av deras hemligheter förblir dolda för det obeväpnade ögat.

Forskarna från Bonn använde därför en speciell tomografimetod för att producera högupplösta, tredimensionella bilder av tänderna. De analyserade sedan dessa mikro-CT-bilder med hjälp av speciell programvara som samutvecklades vid det Bonn-baserade institutet. "Tills nu, det var oklart exakt hur tänderna i över- och underkäken passade ihop, " förklarar prof. Thomas Martin, som innehar ordförandeskapet i paleontologi vid universitetet i Bonn. "Vi har nu kunnat svara på den frågan."

Hur tuggade varelser för 150 miljoner år sedan?

Den övre och nedre käken innehåller vardera flera molarer. I däggdjurens föregångare, molar 1 i överkäken skulle bita ner exakt på molar 1 i underkäken när man tuggar. Hos mer utvecklade däggdjur, dock, tandraderna förskjuts mot varandra. Molar 1 i toppen träffar därför exakt mellan molar 1 och molar 2 när man biter ner, så att den kommer i kontakt med två molarer istället för en. Men hur var det hos det tidiga däggdjuret P. fruitaensis?

"Vi jämförde båda alternativen på datorn, " förklarar Kai Jäger, som skrivit sin doktorsavhandling i Thomas Martins forskargrupp. "Detta visade att djuret bet ner som ett modernt däggdjur." Forskarna simulerade hela tuggrörelsen för båda alternativen. I den mer ursprungliga versionen, kontakten mellan över- och underkäken skulle ha varit för liten för att djuren skulle kunna krossa maten effektivt. Detta är annorlunda med det "modernare" alternativet:I det här fallet, kindtändernas skärkanter gled förbi varandra när man tuggade som knivarna på rosa saxar som används idag för konst och hantverk.

Dess tandsättning måste därför ha gjort det lätt för P. fruitaensis att skära köttet av sitt byte. Dock, djuret var förmodligen inte en ren köttätare:dess molarer har konformade höjder, liknar topparna på ett berg. "Sådana spetsar är särskilt användbara för att perforera och krossa insektssköldar, " säger Jäger. "De finns därför även hos dagens insektsätare." kombinationen av köttätare och insektsätande tänder är förmodligen unik i denna form.

Kussarna märks också på andra sätt:De är praktiskt taget lika stora i alla molarer. Detta gjorde tandsättningen extremt exakt och effektiv. Dock, dessa fördelar hade ett pris:Små förändringar i cusps strukturen skulle förmodligen dramatiskt ha försämrat tuggprestandan. "Detta möjligen gjorde det svårare för dentalapparaten att utvecklas, säger Jäger.

Denna typ av tandsättning har, faktiskt, överlevde nästan oförändrat i vissa linjer av evolutionär historia under en period av 80 miljoner år. Vid något tillfälle, dock, dess ägare dog ut – kanske för att deras tänder inte kunde anpassa sig till förändrade matförhållanden.