360 миллионов лет назад, в позднем девонском периоде, в мелководных субтропических морях, ныне соответствующих современному Кливленду, доминировал один из крупнейших и наиболее опасных хищников своего времени — панцирная рыба Dunkleosteus terrelli. Этот вид принадлежал к вымершей группе артродир, которая обладала чертами, напоминающими акул, но имела костный панцирь.
Dunkleosteus terrelli отличался от большинства представителей артродир отсутствием зубов, вместо которых у него были острые костяные лезвия. Его пасть была вдвое больше, чем у большой белой акулы, что делало его одним из первых позвоночных суперхищников. Этот вид процветал в эпоху рыб, когда территория современной Северной Америки находилась в экваториальной зоне, соответствующей современному Рио-де-Жанейро.
С момента открытия в 1860-х годах интерес к Dunkleosteus не угасал среди ученых и широкой публики, однако за последнее столетие его изучение привлекало незначительное внимание исследователей. Международная команда ученых из Университета Кейс Вестерн Резерв провела всестороннее исследование этого вида, выявив уникальные анатомические особенности, которые существенно отличают его от большинства представителей артродир.
«Последний крупный труд по анатомии челюстей Dunkleosteus был опубликован в 1932 году», — отметил ведущий автор исследования Рассел Энгельман. С тех пор в этой области достигнут значительный прогресс, особенно благодаря находке новых окаменелостей в Австралии.
Палеонтологи сталкиваются с серьезными трудностями при изучении артродир из-за их хрящевой структуры. Обычно сохраняются только костные отростки, а останки часто подвергаются раздавливанию и сплющиванию.
«Предыдущие исследования пытались смоделировать биомеханику Dunkleosteus, но никто ранее не изучал, как костные структуры указывают на прикрепление мышц и их функциональные особенности», — добавил Энгельман.
Ученые из Австралии, России, Великобритании и Кливленда провели анализ образцов, хранящихся в Кливлендском музее естественной истории, где находится самая большая коллекция окаменелостей этого вида. Дунклеостей был широко распространен по всему миру в девонский период, но в Кливленде условия способствовали сохранности его скелетов в слое черного сланца, обнажившегося в результате речной эрозии и строительства дорог.
Анализ показал следующие результаты:
Череп Dunkleosteus на 40% состоял из хрящей, включая основные соединения челюстей и места крепления мышц.
У него были мышцы челюсти, аналогичные акульим, что указывает на наличие этой особенности у древних рыб.
Дунклеостей отличался от большинства артродир, большинство из которых имели зубы, тогда как он утратил их, развив костные пластины.
Исследование показало, что специализация Dunkleosteus на костных лезвиях была адаптацией к охоте на крупную рыбу. Аналогичные особенности независимо развились у других представителей артродир, что свидетельствует о конвергентной эволюции. По словам Энгельмана, эти лезвия позволяли хищникам эффективно откусывать большие куски добычи.
Результаты исследования подчеркивают, что артродиры представляли собой разнообразную группу рыб, выполнявших различные экологические роли. Это исследование способствует переосмыслению нашего понимания Dunkleosteus и его группы, показывая, что даже хорошо изученные ископаемые могут предоставить ценные научные данные, пишет источник.