שחר טורף הקודקוד: איך טורפים עתיקים התפתחו כדי לשלוט בארץ

חוקרים מאוניברסיטת בריסטול ומהאוניברסיטה הפתוחה מציעים שההצלחה האבולוציונית של טורפי האדמה הגדולים המוקדמים ביותר ניזונה מהצורך שלהם להשתפר כרוצחים.

מבשרי היונקים שלטו בכדור הארץ במשך כ-60 מיליון שנה, הרבה לפני מוצאם של הדינוזאורים הראשונים. הם התגוונו כטורפים המובילים ביבשה בין 315 ל-251 מיליון שנים.

חוקרים חקרו את האנטומיה של הלסת וגודל הגוף של סינפסידים טורפים, תוך שימוש בתכונות אלה כדי לשחזר את הרגלי האכלה הסבירים של הטורפים העתיקים הללו ולשרטט את האבולוציה האקולוגית שלהם לאורך זמן. הם מצאו שינוי משמעותי בתפקוד הלסת הסינפסידית לפני בערך 270 מיליון שנים קשור לשינוי משמעותי בהתנהגות טורפת שיש לו השלכות חשובות על האבולוציה של אבותינו הקדומים ביותר.

ככל שאוכלי עשב גדלו ומהר יותר, טורפים הסתגלו להפוך לטורפים גדולים וטובים יותר כדי לשרוד.

שינויים אבולוציוניים מרכזיים בהתאמות טורפות

"טורפים סינפסידים מוקדמים יותר כמו המפרשים המפורסמים דימטרודון, היו לסתות ארוכות למדי עם הרבה שיניים כדי להבטיח שברגע שהם ילכדו את הטרף שלהם, הוא לא יברח", הסביר הסופר הראשי ד"ר סורש סינג, המבוסס בבית הספר למדעי כדור הארץ בבריסטול. "עם זאת, ראינו שינוי בתפקוד הלסת לכיוון לסתות קצרות יותר עם יעילות שרירים רבה יותר ופחות שיניים שהיו מרוכזות בקדמת הלסת – אלו היו לסתות שהותאמו לתת עקיצות עמוקות ועוצמתיות.

"השינוי מראה שקרניבורים סינפסידים מאוחרים יותר שמו דגש רב יותר על פציעה קשה וכך מהר יותר להרוג את הטרף שלהם. בין הסינפסידים המאוחרים הללו היו הטורפים בעלי השיניים הראשונות! השינוי הזה מדגיש שטורפים התמודדו עם לחצים סלקטיביים חדשים מהטרף שלהם".

ממצא זה מספק הקשר חשוב לשלב מפתח באבולוציה סינפסידית. "הארגון מחדש של הלסתות הסינפסידיות במהלך תקופה זו ידוע מזמן כצעד גדול לקראת התפתחות היונקים", הוסיף ד"ר ארמין אלסלר, משתף פעולה במחקר. "השינויים האלה לא רק הופכים את הלסת ליעילה יותר; הם גם מסמנים את הפיתוח המחודש המוקדם ביותר של הלסת שיצר גם את האוזן המורכבת שנמצאה ביונקים. מה הניע את הצעד הראשון הזה? המחקר שלנו מצביע על כך שהוא הונע בחלקו על ידי לחצים אקולוגיים של הטרף שלהם".

השפעה על ההבנה המודרנית של האבולוציה

מחבר שותף, ד"ר טום סטאבס, אמר: "התזמון של השינוי בתפקוד הלסת תואם את האבולוציה של אוכלי עשב חדשים גדולים ומהירים יותר, שהיו מציבים אתגר גדול יותר להתמודדות עם טורפים.

"הסיכונים לקרניבורים להיפצע או להרוג עלו, כך שחלק מהטורפים הסינפידים הפכו רוצחים גדולים יותר, טובים יותר כדי להתגבר על הסיכונים הללו."

שינוי זה משקף דינמיות חדשה באינטראקציות בין טורף לטרף שמראה שהחיים ביבשה זזו מהר יותר.

"הפאלאוזואיקון המאוחר היה הזמן שבו בעלי חיים התחילו לחיות, לאכול ולהתרבות לחלוטין על היבשה", אמר פרופסור מייק בנטון, מפקח שותף על המחקר. הסביבות המימיות עליהן הסתמכו בעבר. הממצאים שלנו מראים כיצד הלחצים הסלקטיביים על חיות היבשה המוקדמות הללו השתנו ככל שהם הפכו מותאמים יותר לחיים ביבשה – לתפוס חיה אחרת שיכולה לנוע מהר ולגדול לגדלים גדולים יותר היא הרבה יותר קשה מאשר לתפוס דג קטן חלקלק או דו-חיים."

פרופסור אמילי רייפילד גם הייתה שותפה לפיקוח על המחקר. היא הוסיפה: "אינטראקציות בין טורף לטרף הן מניע חשוב של התנהגות בעלי חיים כיום, אז זה די משהו לראות את ההשפעה הזו דרך אבולוציה אנטומית לאורך מיליוני שנים, ולגלות שהן אחראיות פוטנציאלית להנעת כמה קפיצות גדולות בהיסטוריה האבולוציונית שלנו.

"זה מדגיש כיצד פליאונטולוגים יכולים להשתמש בקשר בין צורה ותפקוד כדי לחקור כיצד חיו חיות פרהיסטוריות שונות, מה שיכול לספר לנו כל כך הרבה על התפתחות החיים על פני כדור הארץ."

החוקרים מצאו גם שהמגוון המורפולוגי של טורפים סינפסידים גדל בעקבות השינוי, עם הוספת קבוצות פונקציונליות חדשות המותאמות למהירויות נשיכה מהירות יותר או אפילו לנשיכות חזקות יותר באמצע הפרמיאן המאוחרת – לפני כ-265-251 מיליון שנים. על ידי הערכת הגדלים של טורפים חדשים אלה מִין בהשוואה בתוך קהילות שונות לאורך זמן, הם הבינו שקהילות אלו החלו להידמות מאוד לאלו של יונקים טורפים מודרניים.