Fosila unui peşte de 310 milioane de ani arată că mânca cu un maxilar secundar ascuns

Fosila unui peşte de 310 milioane de ani arată că mânca cu un maxilar secundar ascuns. Fosilele rescriu uneori regulile istoriei. În rocile carbonifere din Staffordshire, oamenii de știință au descoperit un pește cu aripioare radiate, vechi de 310 milioane de ani, care avea dinți suplimentari adânc în interiorul gurii.

Fosila, Platysomus parvulus, dezvăluie unul dintre cele mai timpurii exemple de mecanism de mușcătură cu limba – o inovație de hrănire care a permis peștilor să proceseze prada în moduri complet noi.

Platysomus parvulus folosea un set specializat de dinți pe podeaua și pe acoperișul gurii pentru a zdrobi prada dură, precum scoici și insecte. Spre deosebire de majoritatea peștilor care se bazau pe fălci, această specie străveche își suplimenta mușcătura cu plăci dentare opuse, creând o a doua suprafață de masticație extrem de puternică.

Astăzi, mecanisme similare există la grupuri precum peștii-osoși (bonefish) și păstrăvii, dar Platysomus împinge originea acestei strategii cu peste 150 de milioane de ani în urmă, demonstrând primele experimente în metode de hrănire care au modelat succesul evolutiv.

Platysomus parvulus mânca cu un maxilar secundar ascuns

Fosila arată o placă dentară inferioară alcătuită din mai multe bucăți, opusă unei plăci superioare înguste. Ambele aveau un singur strat de dinți ascuțiți, sugerând o etapă primitivă în evoluția mușcăturii cu limba.

Aceste aranjamente timpurii erau mai puțin eficiente decât plăcile de zdrobire dezvoltate ulterior, dar dezvăluie primele etape ale experimentării în procesarea prăzii.

Bazându-se pe cuspizi ascuțiți aranjați în rânduri, Platysomus putea apuca și perfora carapace mai moi sau cuticule de insecte, deși nu avea rezistența structurilor mai groase și stratificate.

Aceasta demonstrează că progresul evolutiv a început adesea cu modificări modeste, care au deschis drumul unor inovații mai puternice.

Pașii specializării sistemului de hrănire

Peștii de mai târziu, precum bobasatraniidele, au dezvoltat plăci consolidate cu mai multe generații de dinți, formând unelte avansate de zdrobire ideale pentru hrana dură. Aranjamentele lor dense și stratificate le permiteau să macine chiar și cele mai dure prăzi, inclusiv moluște și crustacee puternic blindate.

Această construcție treptată arată cum sistemele de hrănire au devenit tot mai specializate, trecând de la mecanisme simple de apucare la complexe de zdrobire elaborate.

De asemenea, progresia arată că schimbările funcționale ale gurii și scheletului branhial nu au apărut dintr-odată, ci printr-o succesiune de rafinamente, fiecare oferind un avantaj de supraviețuire în ecosisteme pline de competiție și resurse alimentare în schimbare.

Înțelegerea evoluției peștilor

Autorul principal al studiului, profesorul Sam Giles, profesor de paleobiologie la Universitatea din Birmingham, a declarat:

„Descoperirea noastră ne ajută să înțelegem cum au evoluat peștii după extincția de la sfârșitul Devonianului, care a șters multe specii. După acest eveniment de extincție, peștii au început să se schimbe și să dezvolte noi forme corporale și moduri de hrănire.”

„Mușcătura cu limba a evoluat de mai multe ori în diferite grupuri de pești – inclusiv în specii moderne precum păstrăvii și bonefish –, demonstrând că este un instrument util care ajută peștii să mănânce o varietate mai mare de hrană și să supraviețuiască în medii diferite.”

Trăsăturile neobișnuite ale lui Platysomus parvulus

Spre deosebire de speciile ulterioare care și-au abandonat fălcile, Platysomus încă le folosea alături de mușcătura cu limba. Cercetătorii sugerează că acest sistem dublu a reprezentat o punte evolutivă între peștii simpli cu fălcii și specialiștii de mai târziu care se bazau în întregime pe mușcătura cu limba.

Craniul conservat arată și trăsături neobișnuite, precum un canal spiracular închis, legând Platysomus de bobasatraniide, dar păstrând și caracteristicile sale primitive.

„Peștii de mai târziu, precum grupul Bobasatrania, aveau mușcături cu limba mai avansate și nu își mai foloseau deloc fălcile, bazându-se pe mușcătura cu limba pentru a zdrobi hrana dură”, a explicat coautorul studiului, dr. Matthew Kolmann, de la Universitatea din Louisville.

„Platysomus parvulus este ca o verigă lipsă între peștii simpli cu fălci și mușcătorii avansați cu limbă.”

Strategii de hrănire la pești

Perioada Carboniferă a marcat o explozie de experimentări anatomice în rândul peștilor cu aripioare radiate. Platysomus a apărut după ce alte linii evolutive dezvoltaseră deja trăsături pentru a consuma hrană dură, inclusiv fălci asemănătoare cu ciocul și plăci dentare dense.

Mușcătura sa întârziată, dar distinctă, adaugă dovezi că strategiile de hrănire s-au diversificat de-a lungul a milioane de ani, mai degrabă decât într-o singură explozie.

„Mușcăturile cu limba sunt doar una dintre numeroasele inovații de hrănire apărute în acea perioadă. Acest pește reprezintă o etapă evolutivă cheie și ne ajută să înțelegem cum funcționau ecosistemele antice și cum au apărut liniile moderne de pești”, a declarat coautorul profesor Matt Friedman, de la Universitatea din Michigan.

Evoluția mușcăturii cu limba la pești

Studiul susține modelul de diversificare cu „fitil lung”, în care schimbările s-au desfășurat treptat după extincția de la sfârșitul Devonianului. Platysomus parvulus surprinde un experiment timpuriu în procesarea prăzii, unul care a pregătit scena pentru grupurile ulterioare.

Amestecul său de fălci primitive și mușcătură cu limba în dezvoltare ilustrează modul în care supraviețuirea a depins adesea de combinarea vechilor instrumente cu noi inovații, subliniind că progresul evolutiv nu a fost brusc, ci construit prin adaptări treptate care au pregătit speciile pentru ecosisteme în schimbare și provocări de supraviețuire pe termen lung.

Această descoperire sugerează, de asemenea, că peștii străvechi experimentau cu diferite strategii de hrănire mult mai devreme decât se credea, dovedind că presiunile ecologice ale vremii au declanșat un val de schimbări graduale, dar transformatoare.

Prin legarea trăsăturilor primitive cu specializări emergente, Platysomus parvulus arată cum evoluția a funcționat adesea ca un proces în etape, făcând legătura între supraviețuirea de după extincția în masă și înflorirea ecosistemelor complexe, milioane de ani mai târziu.

Studiul a fost publicat în revistele Biology Letters și bioRxiv.

Citește și: O fetiță de 11 ani a găsit o fosilă preistorică a unei reptile marine, care a trăit în urmă cu 220 de milioane de ani