In de periode vlak voordat ze uitstierven, leefden de Amerikaanse leeuwen en sabeltandkatten die in het late Pleistoceen door Noord-Amerika zwierven, goed van het vet van het land.

Dat is de conclusie van de laatste studie van de microscopische slijtagepatronen op de tanden van deze grote katten die werden teruggevonden in de teerputten van La Brea in Zuid-Californië. In tegenstelling tot eerdere studies vond de analyse geen aanwijzingen dat de reuzenkatachtigen meer moeite hadden om een prooi te vinden in de periode voordat ze 12.000 jaar geleden uitstierven.

De resultaten, gepubliceerd op 26 dec. 26 december gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PLOS ONE, zijn in tegenspraak met eerdere tandheelkundige studies en vormen een probleem voor de meest populaire verklaringen voor het uitsterven van de Megafaunal (of Kwartair), toen de grote katachtigen, mammoeten en een aantal van de grootste zoogdieren die over de hele wereld bestonden, verdwenen.

“De populaire theorie voor het uitsterven van de Megafaunal is dat ofwel het veranderende klimaat aan het einde van de laatste ijstijd ofwel menselijke activiteit – of een combinatie van beide – de meeste grote zoogdieren heeft gedood,” aldus Larisa DeSantis, assistent-professor aard- en milieuwetenschappen aan Vanderbilt, die aan het hoofd stond van de studie. “In het geval van de grote katachtigen verwachten we dat het voor hen steeds moeilijker zou zijn geworden om een prooi te vinden, vooral als ze met de mens moesten concurreren. We weten dat als voedsel schaars wordt, carnivoren zoals de grote katten de neiging hebben om meer van de karkassen die ze doden te consumeren. Als zij meer tijd besteden aan het kluiven op botten, zou dat waarneembare veranderingen in de slijtagepatronen van hun tanden moeten veroorzaken.”

In 1993 publiceerde Blaire Van Valkenburgh van de UCLA een artikel over het breken van tanden bij grote carnivoren in het late Pleistoceen. Bij het analyseren van de tanden van Amerikaanse leeuwen, sabeltandkatten, wolven en coyotes uit La Brea ontdekte zij dat deze ongeveer drie keer zoveel gebroken tanden hadden als de hedendaagse roofdieren en zij concludeerde: “…deze bevindingen suggereren dat deze soorten karkassen vollediger gebruikten en waarschijnlijk intensiever wedijverden om voedsel dan de hedendaagse grote carnivoren.”

De nieuwste studie maakt gebruik van een nieuwe techniek, genaamd dental microwear texture analysis (DMTA), ontwikkeld door co-auteur Peter Ungar aan de Universiteit van Arkansas. Het maakt gebruik van een confocale microscoop om een driedimensionaal beeld van het oppervlak van een tand te produceren. Het beeld wordt vervolgens geanalyseerd op microscopische slijtagepatronen. Het kauwen op rood vlees produceert kleine parallelle krassen. Het kauwen op botten geeft grotere, diepere putjes. Eerdere methoden voor gebitsslijtage-analyse waren afhankelijk van onderzoekers om deze verschillende soorten kenmerken te identificeren en te tellen. DMTA is gebaseerd op geautomatiseerde software en wordt als nauwkeuriger beschouwd omdat het de mogelijkheid van vertekening door de waarnemer vermindert.

DeSantis en Ungar, met de hulp van Blaine Schubert van de East Tennessee State University en Jessica Scott van de University of Arkansas, pasten DMTA toe op de fossiele tanden van 15 Amerikaanse leeuwen (Panthera atrox) en 15 sabeltandkatten (Smilodon fatalis) die werden teruggevonden in de teerputten van La Brea in Los Angeles.

Uit hun analyse bleek dat het slijtagepatroon op de tanden van de Amerikaanse leeuw het meest leek op die van de huidige cheeta, die botten actief vermijdt wanneer hij zich voedt. Evenzo leek het slijtpatroon van de sabeltandkat het meest op dat van de huidige Afrikaanse leeuw, die zich tijdens het eten overgeeft aan het breken van botten. (Dit verschilt van een eerdere microslijtage-studie waarbij een andere techniek werd gebruikt en die tot de conclusie kwam dat sabeltandkatten botten in veel grotere mate vermeden.)

De onderzoekers onderzochten hoe deze patronen in de loop van de tijd veranderden door specimens te selecteren uit teerputten van verschillende leeftijden, variërend van ongeveer 35.000 tot 11.500 jaar geleden. Zij vonden geen bewijs dat de twee carnivoren hun “gebruik” van kadavers in deze periode verhoogden. Hun analyse suggereert dat het aandeel van de karkassen dat door beide soorten katten werd geconsumeerd, tegen het einde van de periode zelfs afnam.

De onderzoekers erkennen het hoge percentage afgebroken tanden dat in de vorige studie werd gemeld, maar zij stellen dat het waarschijnlijker is dat dit het gevolg is van meer afbraak bij het afbreken van prooien in plaats van bij het voeden.

“Tanden kunnen afbreken door de stress van het kauwen op botten, maar ze kunnen ook afbreken wanneer de carnivoren prooien afbreken,” wees DeSantis op het volgende. Soorten als hyena’s, die regelmatig botten van hun prooidieren kauwen en kraken, hebben evenveel kans om de achterste tanden die ze voor het kauwen gebruiken te breken als hun voorste hoektanden. Soorten als het jachtluipaard, die botten vermijden tijdens het eten, hebben echter twee keer zoveel kans om hoektanden te breken dan achtertanden. Dit suggereert dat zij eerder hoektanden breken bij het naar beneden trekken van een prooi.

De onderzoekers melden dat bij eerder onderzoek van de kaken van de Amerikaanse leeuwen en sabeltandkatten uit deze periode was vastgesteld dat zij meer dan driemaal zoveel gebroken hoektanden hebben en interpreteren dit als extra bewijs dat hun conclusie ondersteunt dat het grootste deel van de overtollige tandbreuken is ontstaan tijdens de vangst in plaats van tijdens het eten.

Bovendien stellen de onderzoekers dat de grote omvang van de uitgestorven carnivoren en hun prooien het grote aantal gebroken tanden kan helpen verklaren. De sabeltandkatten waren ongeveer even groot als de huidige Afrikaanse leeuw en de Amerikaanse leeuw was ongeveer 25 procent groter. De dieren waarop zij joegen waren waarschijnlijk mammoeten, reuzenluiaards van 4 ton en bizons van 3.500 pond.

Grotere tanden breken gemakkelijker dan kleinere. Dus grotere carnivoren zullen waarschijnlijk meer hoektanden breken wanneer ze proberen een grotere prooi te vangen, stellen de onderzoekers. Zij citeren een studie die de sterkte van hoektanden modelleerde, waaruit bleek dat de hoektanden van een roofdier ter grootte van een vos meer dan zeven keer zijn gewicht kunnen dragen alvorens te breken, terwijl een roofdier ter grootte van een leeuw slechts ongeveer vier keer zijn gewicht kan dragen en de gebogen tanden van de sabeltandkatten slechts ongeveer twee keer zijn gewicht kunnen dragen.

“Het netto resultaat van onze studie roept vragen op over de heersende hypothese dat “moeilijke tijden” tijdens het late Pleistoceen hebben bijgedragen aan het geleidelijk uitsterven van grote carnivoren,” vatte DeSantis samen. “Hoewel we de exacte oorzaak van hun uitsterven niet kunnen bepalen, is het onwaarschijnlijk dat het uitsterven van deze katten het gevolg was van een geleidelijk afnemende prooi (als gevolg van ofwel een veranderend klimaat of menselijke concurrentie), omdat hun tanden ons vertellen dat deze katten niet wanhopig hele karkassen verorberden, zoals we hadden verwacht, en in plaats daarvan een ‘goed leven’ leken te leiden tijdens het late Pleistoceen, in ieder geval tot het einde toe.”