Зуби гігантських лінивців розкрили їхню роль в екосистемі

Сучасні лінивці — це невеликі деревні істоти, що повільно пересуваються тропічними лісами Центральної та Південної Америки. Але їхні гігантські предки з плейстоцену, які населяли Америку ще 35 мільйонів років тому, зовсім не нагадували сонних мешканців дерев. Гігантські наземні лінивці, деякі з яких важили тисячі фунтів і були вищими за одноповерховий будинок, відігравали життєво важливі та різноманітні ролі у формуванні екосистем по всій Америці. Ці ролі зникли разом із їхнім вимиранням наприкінці плейстоцену.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Biology Letters, мало на меті реконструювати раціон двох видів гігантських наземних лінивців, які жили поруч на території сучасної Південної Каліфорнії. Вчені проаналізували рештки, знайдені в смоляних ямах Ла-Бреа, так званого лінивця Шаста (Nothrotheriops shastensis) та лінивця Харлана (Paramylodon harlani). Робота проливає світло на життя цих захопливих істот та наслідки їхнього вимирання в Південній Каліфорнії 13 700 років тому для екосистем.

Вивчення раціону вимерлих тварин часто нагадує складання пазлу, коли є лише частина елементів. Аналіз стабільних ізотопів революціонізував те, як палеоекологи реконструюють раціон багатьох стародавніх організмів. Вимірюючи відносні співвідношення легких та важких ізотопів вуглецю в зубній емалі, можна з'ясувати, які види їжі споживала тварина — наприклад, траву чи дерева та чагарники.

Однак зуби гігантських наземних лінивців позбавлені емалі — твердого зовнішнього шару на більшості тваринних зубів, включно з людськими. Натомість зуби лінивців складаються переважно з дентину — більш пористої та багатої на органіку тканини, яка легко змінює свій хімічний склад під час фосилізації. Аналіз стабільних ізотопів менш надійний у лінивців, оскільки хімічний склад дентину може змінюватися після смерті, спотворюючи ізотопні сигнатури.

Інша техніка, яку використовують дослідники для отримання інформації про раціон тварини, базується на аналізі мікроскопічних патернів зносу на зубах. Аналіз текстури мікрозносу зубів може вказати, чи споживала тварина переважно жорстку їжу, таку як листя та трава, чи тверду їжу, таку як насіння та кісточки фруктів. Ця техніка також є складною, коли йдеться про викопні зуби лінивців, оскільки ознаки зносу можуть зберігатися по-різному в м'якшому дентині порівняно з твердішою емаллю.

Перед вивченням викопних лінивців дослідники перевірили методи мікрозносу зубів на сучасних неповнозубих — групі тварин, до якої належать лінивці, броненосці та мурахоїди. Це дослідження продемонструвало, що мікрознос дентину може виявити дієтичні відмінності між лінивцями, що харчуються листям, та броненосцями, що споживають комах. Це дало впевненість, що ці інструменти можуть розкрити дієтичну інформацію з викопних решток наземних лінивців.

Попередні дослідження припускали, що гігантські наземні лінивці були або травоїдними, що паслися на траві, або листоїдними, що харчувалися листям, виходячи з розміру та форми їхніх зубів. Однак більш прямі вимірювання раціону — такі як стабільні ізотопи або мікрознос зубів — часто були відсутні.

Нові аналізи виявили контрастні сигнатури зносу зубів між двома видами наземних лінивців, що співіснували. Лінивець Харлана, більший з двох, мав патерни мікрозносу, що домінували глибокими ямкоподібними текстурами. Такий тип зносу вказує на жування твердої, механічно складної їжі, такої як бульби, насіння, гриби та кісточки фруктів. Нові докази узгоджуються зі скелетними адаптаціями, що свідчать про потужні здібності до копання, відповідні пошуку їжі як над, так і під землею.

На відміну від цього, лінивець Шаста демонстрував текстури мікрозносу зубів, більш схожі на ті, що спостерігаються у травоїдних, які харчуються листям та деревними рослинами. Цей патерн підтверджує попередні дослідження його викопного посліду, що демонструють раціон, багатий на пустельні рослини, такі як юка, агава та солянка.

Далі вчені порівняли текстури мікрозносу лінивців з текстурами копитних, таких як верблюди, коні та бізони, що жили в тому ж регіоні Південної Каліфорнії. Було підтверджено, що дієтична поведінка жодного з видів лінивців не перетиналася повністю з іншими травоїдними. Гігантські наземні лінивці не виконували тих самих екологічних функцій, що й інші травоїдні, які ділили з ними ландшафт. Натомість обидва наземні лінивці розділяли свої ніші та відігравали взаємодоповнюючі екологічні ролі.

Лінивець Харлана був мегафауновим інженером екосистеми. Він розкопував ґрунт і шукав їжу під землею, тим самим впливаючи на структуру ґрунту та кругообіг поживних речовин, навіть розповсюджуючи насіння та спори грибів на великі відстані. Анекдотичні свідчення припускають, що деякі анахронічні фрукти — такі як дивний горбкуватий плід маклюри розміром з м'яч для софтболу — розповсюджувалися стародавньою мегафауною, такою як гігантські наземні лінивці. Коли плейстоценова мегафауна вимерла, ця втрата сприяла регіональному обмеженню цих рослин, оскільки нікого не залишилося, щоб розповсюджувати їхнє насіння.

Ширший наслідок очевидний: вимирання мегафауни знищило критично важливих інженерів екосистеми, спровокувавши каскадні екологічні зміни, які продовжують впливати на стійкість середовищ існування сьогодні. Результати резонують із зростаючими доказами того, що збереження сучасних великих травоїдних і розуміння різноманітності їхніх екологічних ніш є вирішальним для збереження функціональних екосистем.

Вивчення зубів втрачених гігантських наземних лінивців висвітлило не лише їхній раціон, але й тривалу екологічну спадщину їхнього вимирання. Сучасні лінивці, хоч і чарівні, лише натякають на глибокий вплив на довкілля їхніх доісторичних родичів — гігантів, які формували ландшафти способами, які ми лише починаємо цінувати.