Badania morfologiczne podkreślają zróżnicowaną ewolucję szczęk u jaszczurek i węży

Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Bristolu rzuciło światło na to, jak jaszczurki i węże – najbardziej zróżnicowana grupa kręgowców lądowych licząca prawie 12 000 gatunków – wyewoluowały niezwykle zróżnicowane kształty szczęk, co przyczyniło się do ich niezwykłego sukcesu ekologicznego.

Badania te, prowadzone przez zespół biologów ewolucyjnych i opublikowany w Materiały Towarzystwa Królewskiego Boferuje nowe zrozumienie skomplikowanych czynników wpływających na ewolucję morfologii żuchwy u tych zwierząt, zwanych łącznie lepidozaurami. Artykuł nosi tytuł „Ekologiczne czynniki ewolucji morfologicznej szczęki u lepidozaurów”.

Naukowcy odkryli, że na ewolucję kształtu szczęki lepidozaurów wpływa złożone wzajemne oddziaływanie czynników wykraczających poza ekologię, w tym filogenezy (pokrewieństwo ewolucyjne) i allometrii (skalowanie kształtu wraz z rozmiarem).

Jeśli chodzi o kształt szczęk, zespół odkrył, że węże są morfologicznymi odstającymi osobnikami, wykazującymi wyjątkową morfologię szczęk, prawdopodobnie ze względu na ich bardzo elastyczne czaszki i ekstremalną mechanikę, która umożliwia im połykanie ofiar wielokrotnie większych niż ich głowa.

„Co ciekawe, odkryliśmy, że kształt szczęki ewoluuje szczególnie szybko u grup wyspecjalizowanych ekologicznie, takich jak gatunki kopiące i żyjące w wodzie, a także u jaszczurek roślinożernych, co sugeruje, że ewolucyjne innowacje w żuchwie były kluczem do osiągnięcia tych wyjątkowych ekologii” – wyjaśnia dr Antonio Ballell Mayoral, który pracuje w Szkole Nauk o Ziemi w Bristolu.

„Nasze badanie pokazuje, jak jaszczurki i węże wyewoluowały odmienne kształty szczęk, które dostosowały się do ich szerokiego zakresu ekologii, diety i siedlisk, co napędza ich niezwykłą różnorodność”.

Praca ta podkreśla kluczową rolę innowacji morfologicznych w promowaniu dywersyfikacji grup o dużej różnorodności biologicznej, takich jak lepidozaury. Dolna szczęka – istotny element aparatu żywienia kręgowców – była kluczowym elementem ich eksperymentów ekologicznych i adaptacji.

Patrząc w przyszłość, zespół planuje głębiej zagłębić się w ewolucję głowy lepidozaura.

Dr Ballell Mayoral dodał: „Szczęki dolne są ważne, ale współpracują z mięśniami zamykającymi szczękę, wspierając podstawowe funkcje, takie jak karmienie i obrona.

„Badamy związek między kształtem czaszki a układem mięśni zamykających szczękę na drodze ewolucji oraz jego wpływ na zróżnicowanie mechaniki i nawyków żywienia”.