Международная исследовательская группа под руководством Фавиэля А. Лопеса-Ромеро из отдела палеонтологии Венского университета исследовала, как форма челюсти акул менялась в ходе эволюции. Они пришли к выводу, что у наиболее распространенных видов акул челюсти относительно мало меняются в форме на протяжении миллионов лет; наиболее изменчивые челюсти были обнаружены у глубоководных акул. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Communications Biology.
Одной из самых выдающихся черт акул является форма их нижней челюсти, на которой также есть впечатляющие зубы. Благодаря своим челюстям акулы могут питаться самой разнообразной добычей, что также ставит их в число главных хищников океана. Широкий спектр добычи также отражается в соответствующих приспособлениях, которые акулы развили на протяжении всей своей эволюционной истории. Все эти приспособления позволяют им распространяться практически во всех морских средах обитания, а некоторые виды даже заходят в пресную воду.
То, как форма челюстей акул менялась в ходе их эволюции, в настоящее время исследуется международной междисциплинарной исследовательской группой из Венского университета, Имперского колледжа Лондона (Великобритания), Национального музея естественной истории (Париж, Франция), Кристиана-Альбрехта. -Университет (Киль, Германия) и Naturalis Museum (Лейден, Нидерланды). Результаты иллюстрируют важность добычи, уровня в морской паутине и среды обитания в отношении разнообразия формы челюстей среди видов акул. Это также помогает раскрыть эволюционные причины различий в морфологии челюстей, связанных со средой обитания.
Сегодняшние акулы имеют долгую эволюционную историю с некоторыми таксонами, которые можно проследить до 180 миллионов лет назад. Все это время они были ключевым компонентом фауны морского царства и его пищевых цепей, занимая в основном высшие трофические позиции в качестве мезо- и высших хищников. В то же время акулы переняли многие образы жизни и формы, такие как обитатели дна, быстрые пловцы в открытом море и даже некоторые из самых мелких видов в глубоком море.
Чтобы изучить потенциальную взаимосвязь между морфологией челюстей и образом жизни акул, был проведен количественный анализ с использованием рентгеновских компьютерных томографических снимков челюстей 90 видов акул и подготовки трехмерных реконструкций для оценки того, как форма челюстей акул менялась с течением времени.
Результаты неожиданно показывают, что среди очень богатых видами групп, таких как акулы-реквиемы, челюсти демонстрируют небольшие вариации формы. Это интересно, поскольку акулы-реквиемы — одна из наиболее широко распространенных групп акул. Еще одним интересным открытием является то, что самые разнообразные челюсти были обнаружены у видов, живущих в глубоком море.
«Хотя глубоководные акулы не так широко представлены в данных, как рифовые акулы, они демонстрируют самые несопоставимые формы, наблюдаемые в нашем анализе», — объясняет первый автор Лопес-Ромеро.
Среди многих приспособлений акулы, обитающие в глубоком море, демонстрируют, помимо биолюминесценции, различные стратегии питания, которые варьируются от захвата больших кусков у китов до питания яйцами или головоногими моллюсками. Для большинства видов, обитающих на рифах, и крупных высших хищников в открытом море варианты кажутся более ограниченными, так что в основном они охотятся на рыб и даже на другие виды акул.
«Конечно, многие акулы в этих средах питаются большим разнообразием добычи, и лишь немногие из них приспособились к одной конкретной добыче, такой как шляпная акула Sphyrna tiburo, которая охотится почти полностью на крабов с твердым панцирем, в то время как креветки и рыбу ловят только изредка», — утверждает Юрген Кривет из Венского университета, принимавший участие в этом исследовании.
Изучая эволюцию формы челюсти, также стало возможным реконструировать эволюционные изменения формы челюсти в течение длительного времени.
«Замечательные изменения произошли у ковровых, спящих и собачьих акул. Эти изменения, вероятно, были связаны с четким распространением этих акул на рифах и в глубоком море, что заметно отличает их морфологически от других видов с более крупными челюстями, как видно у высших хищников в открытое море», — заключает Лопес-Ромеро.
