Neue Forschungen über einen ausgestorbenen Wieselverwandten zeigen, was er gefressen haben könnte, als er vor etwa 20 Millionen Jahren in Nordamerika und Asien lebte. Der seltsam geformte Schädel von Leptarctus primus hat längst zu widersprüchlichen Theorien über seine Ernährung geführt. Aber die neue Arbeit des American Museum of Natural History, die auf biomechanischer Modellierung basiert und diese Woche im Journal of Vertebrate Paleontology veröffentlicht wurde, zeigt, dass Leptarctus wahrscheinlich ein fleischfressendes Raubtier war. Er konnte wahrscheinlich alles fressen und hatte eine breit aufgestellte Ernährungsweise, wenn die Beute knapp war. Er hatte einen Schädel, der ähnlich funktionierte wie der des rezent lebenden amerikanischen Dachses.
Der im Miozän lebende Leptarctus primus, der nur geringfügig größer als eine Hauskatze war, hat die Forscher wegen seines ungewöhnlichen und extrem robusten Schädels fasziniert.
“Für ein Säugetier ist sein Schädel wirklich seltsam”, sagte Co-Autor Z. Jack Tseng, wissenschaftlicher Mitarbeiter am American Museum of Natural History und Assistenzprofessor für Pathologie und Anatomie an der Jacobs School of Medicine and Biomedical Science an der University at Buffalo. “Er ist kräftig gebaut – wie ein Panzer – mit sehr dicken Jochbeinknochen. Die Oberseite des Kopfes sieht aus, als würde er einen Helm tragen.”
Auffallend ist, dass Leptarctus primus zwei parallele Kämme hat, die die Oberseite des Kopfes auskleiden (andere Fleischfresser haben typischerweise einen einzigen zentralen Kamm oder glatte Schädel). Seit vielen Jahren diskutieren Paläontologen über die ökologische Nische von Leptarctus, basierend auf widersprüchlichen Interpretationen der starken parallelen Schädelkämme, der ausgeprägten Schädelform, der Zahnform und der Kaubelastung. Frühere Interpretationen seiner Ernährungsgewohnheiten erstreckten sich über praktisch jede Art von bekanntem Ernährungsverhalten bei Fleischfressern (Hunde, Katzen, Hyänen, Bären, Robben und Wiesel und ihre Verwandten), einschließlich Pflanzenfresser, Fleischfresser, Insektenfresser und Allesfresser. Da es jedoch an quantitativer Forschung über die Funktionsweise der Leptarctus-Schädel mangelte, blieb die Frage nach seiner Ernährung unbeantwortet.
In dieser Studie unter der Leitung von Alixandra Prybyla, die während ihres Studiums an der Columbia University im Rahmen des Summer Research Experience for Undergraduates Programms der National Science Foundation des Museums studiert hat, wählten die Forscher einen ingenieurwissenschaftlichen Ansatz. Das Team verglich einen fast vollständigen fossilen Schädel von Leptarctus primus mit 18 Arten moderner Fleischfresser mit bekannter Ernährung sowie mit anderen fossilen Arten, wobei Biss-Simulationen auf der Grundlage von CT-Scans der Schädel und virtuelle Modellierungen der Ernährungsmechanik durchgeführt wurden.
Laut John Flynn, Co-Autor, Forschungsteamleiter und Frick-Kurator für fossile Säugetiere in der Abteilung für Paläontologie des Museums, “sind traditionelle Methoden zur Untersuchung der Schädel-, Zahn- und Skelettanatomie nach wie vor unerlässlich, um zu verstehen, wie fossile Arten lebten. Aber hochauflösende Röntgen-CT-Bilder und ausgeklügelte computergestützte Modellierungswerkzeuge haben unsere Fähigkeit, die Ernährungsgewohnheiten ausgestorbener Tiere genau zu rekonstruieren, völlig verändert.”
Sie fanden heraus, dass unter den anderen analysierten Arten der Schädel von Leptarctus mechanisch dem Schädel des amerikanischen Dachses am ähnlichsten ist. Trotz einiger Unterschiede im Aussehen des Schädels zeigen die Computersimulationen, dass der Dachs das beste lebende biomechanische Analogon zum Verständnis der Ernährungsweise von Leptarctus ist. Basierend auf diesen Vergleichen stellte das Team fest, dass es sich in erster Linie um einen Fleischfresser und ein aktives Raubtier handelte, aber dass es auch ein Allesfresser hätte sein können, der sich bei Bedarf von einer breiteren Palette von pflanzlichen und insektenbezogenen Nahrungsmitteln ernährt.
“Er jagte wahrscheinlich aktiv seine Beute und nahm alles auf, was ihm zur Verfügung stand”, sagte Tseng.
Prybyla fügte hinzu: “Dieser komplette Schädel von Leptarctus stellt eine unerschlossene Quelle von Informationen über die Geschichte der alten Verwandten von Wieseln, Ottern, Dachsen und Stinktieren dar. Es ist wunderbar, was ein einzelnes Exemplar für Forscher beleuchten kann. Ein Projekt dieser Größenordnung als Bachelor-Student zu leiten, war äußerst motivierend.”
Die Forscher werden zukünftige Studien mit ähnlichen technischen Modellierungswerkzeugen durchführen, um Unterschiede in der Mechanik der Schädelbewegungen zwischen anderen Arten in der Leptarktin-Gruppe zu untersuchen und zu bestimmen, wie viele verschiedene Arten von Ernährungsanpassungen es unter diesen ungewöhnlichen ausgestorbenen Raubtieren gegeben haben könnte.
Veröffentlichung: Alixandra N. Prybyla, Zhijie Jack Tseng, John J. Flynn. Biomechanical simulations of Leptarctus primus (Leptarctinae, Carnivora), and new evidence for a badger-like feeding capability. Journal of Vertebrate Paleontology, 2019; e1531290 DOI: 10.1080/02724634.2018.1531290
Quelle: off. Pm des American Museum of Natural History
Titelbildunterschrift: Eine Rekonstruktion des Kopfes von Leptarctus primus, einem ausgestorbenen Wieselverwandten, der vor etwa 20 Millionen Jahren in Nordamerika und Asien lebte.
(Ill.: N. Wong/© AMNH)
Pia Gaupels
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