{h1}
miljö + energi

Hur en elev slog toppen forskare för att först avslöja kraften i Jurassic jaws

Anonim

Matvanorna hos en ovanlig 200 miljoner år gammal fisk har testats i en banbrytande studie publicerad i Palaeontology. Denna forskning är särskilt anmärkningsvärd eftersom den inte utfördes av en ledande professor, men av Fiann Smithwick, en universitets universitet i Bristol.

Studien illustrerar en förändring i vetenskapen om palaeobiologi: Det som en gång var något spekulativt fält har nu blivit analytiskt och olika modeller kan testas mot våra förväntningar.

Fisken, Dapedium, är känd från fossiler som finns i Lower Lias Rocks nära Lyme Regis i Dorset, på Englands sydkust. Det levde sida vid sida med Jurassicens stora havsreptiler som de delfinformade ichthyosaurerna, långhalsiga plesiosaurerna och till och med några marina krokodilier.

Dapedium var ett av ett antal av dessa djur som först upptäcktes av den banbrytande 1900-talets fossila samlare Mary Anning, som fascinerade tidiga paleontologer som Louis Agass och Henry De la Beche, som skapade några av de första paleotagen baserade på Annings fossiler.

Dapedium var en djupgående fisk, formad som en matplatta i sidovy, som kunde växa till mer än en halv meter lång. Det flydde sannolikt att fångas av de större rovdjurna ovanför eftersom det var så tunt att det kan vara svårt att se på huvudet. Det hade en liten mun med att sticka fram tänder och massor av småstenade tänder längre tillbaka.

Men vad användes de tänderna faktiskt för? För att rekonstruera foderbeteendet hos denna gamla fisk tillämpade Smithwick en ny spakbaserad mekanisk modell som utvecklats av Mark Westneat vid University of Chicago som ett medel för att kvantifiera käftmotioner och krafter i moderna teleostfiskar. Teleost har mer komplexa käftar än tetrapoder som oss själva - det finns inte en käft, men fyra, så när det matas kan en teleostprojekta sin mun framåt i den klassiska "pouten".

Modellering av exakta längder på käftarnas flera vev, deras vinklar mot varandra, och troligen muskelstyrkor, innebär att forskare har en bra uppfattning om hur alla moderna fiskar använder sina käkar. Beroende på deras kost fungerar käftarna på olika sätt för att snatch mjukbyte, krossa skal, snipkoraler eller tugga tang.

Smithwick tillämpade denna modell på 89 exemplar av Dapedium i Natural History Museum, Bristol City Museum och Philpot Museum i Lyme Regis och mätt positionerna och längderna på käftbenen. Han räknade ut positionerna och orienteringarna i käftmusklerna och varierade dessa för att inkludera alla möjliga modeller.

Hans beräkningar visade att Dapedium var en skalkrossare. Dess käkar rörde sig långsamt, men starkt, så det kunde fungera på sina hårda skal av sitt byte. Andra fiskar har snabba, men svagare käkar, anpassade för utfodring på snabbare fiskar.

I jämförelse med moderna fiskar matchar Dapedium tätt de moderna havsbrasningarna. Dessa fiskar är också platta och djupgående, och de krossar skal i sina små munnar, beväpnade med trubbiga toppade tänder.

Den nya forskningen tar vad vi vet om mekaniken hos moderna fiskar, såsom havsborsten, och förutspår käftmekanikerna av fossila fiskar inom ramen för denna ram. Spekulation är inte nödvändig.

Smithwick finansierades av en sommarforskningsburs från Palaeontological Association, och han själv utvecklade projektet, lärde sig de numeriska teknikerna och skrev upp sig själv. Det är sällsynt för en grundutbildning att kunna göra allt detta och gå igenom granskningen av en av världens ledande vetenskapliga tidskrifter.

Rekommenderas

Inhemskt våld utelämnas ofta från dömningsreformer. Därför är det ett misstag

Harcèlement sexuel au travail: une question de consentement?

Hur tillgång till sjukvård för döva kan förbättras i Kenya