Ny forskning ledd av paleobiologer vid University of Leicester har identifierat häpnadsväckande likheter mellan munnar på gräshoppor och däggdjurständer.

Teamet av forskare använde sofistikerade tredimensionella bildtekniker för att exakt kartlägga formen på gräshoppans underkäkar och presentera sina resultat i Methods in Ecology and Evolution , publicerad idag.

Det finns cirka 11 000 kända arter av gräshoppor. Det kommer förmodligen som en överraskning att inte alla gräshoppor äter gräs. Faktum är att de spelar en rad viktiga roller i gräsmarker och andra ekosystem – vissa är till och med köttätande.

Men analys av gräshoppornas ekologiska betydelse är inte enkel, och att ta reda på vad de äter kräver detaljerade studier av innehållet i deras tarmar eller noggranna och tidskrävande observationer av hur de äter i naturen. Det finns dock ett bättre sätt.

Liksom djur med tänder skiljer sig mundelar på gräshoppor, så kallade mandibler, beroende på vad de äter:vissa är molarliknande och mal seg mat som gräs, medan andra har vassare skärkanter. Hittills har detta tillvägagångssätt saknat precision och kunnat tilldela gräshoppor endast till breda foderkategorier.

Men Leicester-forskningen – med input från School of Earth Sciences vid University of Bristol – ger ett nytt sätt att undersöka kosten för de många arter som forskare har lite information om, antingen på grund av deras sällsynthet eller för att de är utdöda.

Leicester Ph.D. forskaren Chris Stockey är motsvarande författare för studien. Han sa:

"Att veta vad djur äter är grundläggande för att förstå ekosystem, men att utarbeta detta kan vara svårt och tidskrävande, särskilt om djuren du studerar är sällsynta, små eller rör sig snabbt.

"En av fördelarna med vår metod är de kraftfulla jämförelser som den ger.

"Överraskande nog, att jämföra gräshoppornas underkäkelandskap med däggdjurens tänder gör att gräshoppans kost kan förutsägas med 82% noggrannhet - ganska fantastiskt när man betänker att munpartierna hos däggdjur och gräshoppor har utvecklats oberoende i 400 miljoner år och inte fanns i deras gemensamma förfader."

Mark Purnell, professor i paleobiologi och chef för Center for Palaeobiology vid University of Leicester, sa:

"Vi mätte formerna på gräshoppans mundelar och analyserade dem som topografin i ett landskap, och fann tydliga skillnader kopplade till kosten.

"Mandibler från köttätande gräshoppor som äter mjukt kött har brantare sluttningar och skarpare klippkanter, medan de som äter segt växtmaterial, som gräs, har mandibler med komplexa böljande "landskap".

Forskningen baserades på museiprover, en del av de enorma samlingarna som förvaras bakom kulisserna för forskare att studera - rum fulla av miljontals prover under visningsgallerierna. Även de mest studerade samlingarna, som Charles Darwins, ger nya arter varje år.

Utan att ha sett dessa organismer vid liv har det enda sättet att lära sig om deras livsstil och dieter tidigare varit att noggrant dissekera dem. Dissektion är inte bara en långsam process, utan det kan skada proverna och begränsa deras användbarhet för vidare studier.

Tillämpningen av denna nya oförstörande metod på museisamlingar ger ett alternativt sätt att lära sig om sällsynta djurs ekologier samtidigt som de bevaras för framtida studier.

Dr. Ben Price, Senior Curator vid Natural History Museum, som inte var involverad i forskningen, tillade:

"Denna studie är ett bra exempel på att kombinera moderna analytiska metoder med historiska prover från museisamlingar för att hjälpa till att förstå den biologiska mångfalden på vår planet. Allt eftersom tekniken går framåt blir ytterligare användningar av museisamlingar möjliga och detta oförstörande tillvägagångssätt kan avslöja kostinformationen för tusentals av arter, årtionden efter att exemplaren samlades in."

"Dietary inference from dental topographic analysis of feeding tools in diverse animals" publiceras i Methods in Ecology and Evolution .