Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству

Зубно-чешуйчатый сустав полностью изменил положение. Челюсти, прежде довольно условно крепившиеся к черепу, вдруг обрели прочное крепление. Этот новый сустав — которым управляли челюстные мышцы, увеличившиеся на более раннем этапе эволюции цинодонтов, — теперь давал еще более сильный укус. Кроме того, укус становился намного более прицельным благодаря слаженным усилиям разделившихся височной, жевательной и крыловидной мышц — трех ниточек кукловода. Челюсти теперь могли точно прилагать основную силу укуса к определенным зубам в определенное время. Это открыло путь к совершенно новому способу питания, который мы воспринимаем как должное, но среди животных это редкость, — к жеванию. Пережевывая пищу в кашицу, первые млекопитающие смогли осуществлять немалую часть ее переработки во рту — фактически начинать переваривание еще до того, как пища попадет в желудок. Это был еще один способ получать больше калорий и более эффективно питаться.

Предки млекопитающих — различные пеликозавры, терапсиды и цинодонты, с которыми мы успели познакомиться, — по большей части обладали простым укусом. В этом отношении они походили на ящериц или хищных динозавров: они просто смыкали пасть, и все. Вверх-вниз, чик-чик. Они питались, отрывая и заглатывая куски пищи, особой переработки во рту не происходило. Исключением были некоторые прогрессивные цинодонты вроде олигокифуса, научившиеся при смыкании пасти двигать нижней челюстью назад и таким образом перетирать растения. Но это было нечастое явление.

Морганукодон, одно из первых млекопитающих. Череп и реконструкция головы на основании компьютерной томограммы (вверху) и ископаемая нижняя челюсть (внизу; для масштаба рядом рисовое зерно).

Иллюстрации Стефана Лаутеншлягера и Памелы Джилл соответственно

Редукция и упрощение челюстных костей синапсид со временем, пока не осталась единая кость нижней челюсти (зубная) млекопитающих.

Рисунок Сары Шелли

А вот триасовые млекопитающие стали жевательными машинами. Их челюсти теперь могли двигаться вверх-вниз, вперед-назад и из стороны в сторону. Они овладели жевательным циклом из трех последовательных действий, похожих на согласованные элементы плавания брассом. Вначале нижняя челюсть движется вверх и внутрь, смыкаясь с верхней челюстью (силовое движение), при этом рот закрывается, затем вниз, открывая рот (возвратное движение), а затем слегка наружу (подготовительное движение), и цикл повторяется вновь и вновь. Все это стало возможным благодаря уникальной способности нижней челюсти выдвигаться то наружу, то внутрь при открывании и закрывании рта. Покачайте как следует челюстями и почувствуйте, как они умеют смещаться в любых направлениях. Это и есть новые жевательные движения, впервые освоенные нашими отдаленными предками триасового периода.

Сложные скоординированные движения челюстей были только частью уравнения. Для того чтобы жевать, верхние и нижние зубы млекопитающих должны были сойтись вместе. Это называется окклюзией, и у динозавров или рептилий ее нет[10] — у них верхние зубы обычно перекрывают нижние, подобно ножницам, или смыкаются зигзагообразно, но не совпадают поверхностями, когда пасть закрыта. Млекопитающие разительно отличаются от них, в чем каждый из нас может убедиться, закрыв рот. Хотя верхние резцы у нас слегка перекрывают нижние, наши щечные зубы плотно смыкаются — верхние стыкуются с нижними. У нас такая хорошая окклюзия зубов, что, когда мы полностью сжимаем челюсти, они фактически запираются. Именно большая площадь контакта и плотное смыкание верхних и нижних зубов обеспечили появление жевательной поверхности. Она возникла у триасовых млекопитающих типа морганукодона, сделавших последний шаг в развитии классической маммальной зубной системы — заклыковые зубы у них разделились на предкоренные и коренные.