W okresie tuż przed wyginięciem amerykańskie lwy i koty szablozębne, które przemierzały Amerykę Północną w późnym plejstocenie, dobrze żyły z tłuszczu ziemi.

Taki jest wniosek z najnowszych badań mikroskopowych wzorów zużycia na zębach tych wielkich kotów odzyskanych z dołów smołowych La Brea w południowej Kalifornii. W przeciwieństwie do poprzednich badań, analiza nie znalazła żadnych wskazówek, że gigantyczne drapieżniki miały zwiększone problemy ze znalezieniem ofiary w okresie przed ich wyginięciem 12 000 lat temu.

Wyniki, opublikowane w Dec. 26 w czasopiśmie naukowym PLOS ONE, zaprzeczają wcześniejszym badaniom stomatologicznym i stanowią problem dla najbardziej popularnych wyjaśnień dla Megafaunal (lub czwartorzędu) wymierania, kiedy wielkie koty, mamuty i szereg największych ssaków, które istniały na całym świecie zniknęły.

„Popularna teoria dotycząca wymierania megafauny mówi, że albo zmieniający się klimat pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, albo działalność człowieka – lub jakaś kombinacja tych dwóch – zabiła większość dużych ssaków” – powiedziała Larisa DeSantis, adiunkt nauk o ziemi i środowisku w Vanderbilt, która kierowała badaniem. „W przypadku wielkich kotów spodziewamy się, że coraz trudniej będzie im znaleźć ofiarę, zwłaszcza jeśli będą musiały konkurować z ludźmi. Wiemy, że gdy pożywienie staje się rzadkie, drapieżniki takie jak wielkie koty mają tendencję do spożywania większej ilości padliny, którą zabijają. Jeśli spędzały więcej czasu na przeżuwaniu kości, powinno to spowodować wykrywalne zmiany we wzorcach zużycia ich zębów.”

W 1993 roku Blaire Van Valkenburgh z UCLA opublikowała pracę na temat łamania się zębów u dużych mięsożerców w późnym plejstocenie. Analizując zęby lwów amerykańskich, kotów szablozębnych, wilków i kojotów z La Brea, stwierdziła, że miały one około trzy razy więcej złamanych zębów niż współczesne drapieżniki i podsumowała: „…wyniki te sugerują, że gatunki te wykorzystywały padlinę w pełniejszy sposób i prawdopodobnie intensywniej konkurowały o pożywienie niż współczesne duże drapieżniki.”

Najnowsze badania wykorzystują nową technikę, zwaną analizą tekstury mikrostruktury zębów (DMTA), opracowaną przez współautora, Petera Ungara z University of Arkansas. Wykorzystuje ona mikroskop konfokalny do tworzenia trójwymiarowego obrazu powierzchni zęba. Obraz ten jest następnie analizowany pod kątem mikroskopijnych wzorów zużycia. Jedzenie czerwonego mięsa powoduje powstawanie małych, równoległych rys. Żucie kości powoduje powstawanie większych, głębszych wżerów. Poprzednie metody analizy zużycia zębów wymagały od badaczy identyfikacji i liczenia tych różnych typów cech. DMTA opiera się na zautomatyzowanym oprogramowaniu i jest uważana za dokładniejszą, ponieważ zmniejsza możliwość błędu obserwatora.

DeSantis i Ungar, z pomocą Blaine’a Schuberta z East Tennessee State University i Jessiki Scott z University of Arkansas, zastosowali DMTA do kopalnych zębów 15 lwów amerykańskich (Panthera atrox) i 15 kotów szablastozębnych (Smilodon fatalis) wydobytych z wyrobiska smoły La Brea w Los Angeles.

Analiza wykazała, że wzór zużycia zębów amerykańskiego lwa najbardziej przypominał zęby współczesnego geparda, który aktywnie unika kości, gdy się odżywia. Podobnie, szablozębny kot wzór zużycia najbardziej przypominał te z dzisiejszego afrykańskiego lwa, który oddaje się w niektórych kości kruszenia kiedy je. (Różni się to od poprzedniego badania mikrowyrównań z użyciem innej techniki, które wykazało, że koty szablozębne unikały kości w znacznie większym stopniu.)

Badacze zbadali, jak te wzory zmieniały się w czasie, wybierając okazy z dołów smoły w różnym wieku, od około 35 000 do 11 500 lat temu. Nie znaleźli oni żadnych dowodów na to, że te dwa drapieżniki zwiększyły swoje „wykorzystanie” tusz w tym okresie. Jeśli w ogóle, ich analiza sugeruje, że odsetek tusz, które oba rodzaje kotów konsumowały, faktycznie zmniejszył się pod koniec tego okresu.

Badacze przyznają, że w poprzednim badaniu odnotowano wysoki wskaźnik łamania się zębów, ale twierdzą, że jest to bardziej prawdopodobny wynik zwiększonego łamania się zębów podczas zdejmowania zdobyczy, a nie podczas karmienia.

„Zęby mogą się łamać od stresu związanego z przeżuwaniem kości, ale mogą się też łamać, gdy drapieżniki zdejmują zdobycz” – zauważył DeSantis. Gatunki takie jak hieny, które regularnie żują i łamią kości swoich ofiar, są tak samo skłonne do łamania tylnych zębów, których używają do żucia, jak przednich kłów. Gatunki takie jak gepard, które jednak unikają kości podczas karmienia, są dwa razy bardziej narażone na złamanie kłów niż tylnych zębów. Sugeruje to, że częściej łamią one kły podczas ściągania zdobyczy.

Badacze donoszą, że poprzednie badania szczęk lwów amerykańskich i kotów szablozębnych z tego okresu wykazały, że mają one ponad trzy razy więcej złamanych kłów i interpretują to jako dodatkowy dowód, który wspiera ich wniosek, że większość nadmiaru złamań zębów wystąpiła podczas chwytania zamiast karmienia.

W dodatku naukowcy twierdzą, że duży rozmiar wymarłych drapieżników i ich ofiar może pomóc wyjaśnić dużą liczbę złamanych zębów. Szablastozębne koty były o wielkości dzisiejszego afrykańskiego lwa, a amerykański lew był o 25 procent większy. Zwierzęta, które żerowały na prawdopodobnie zawarte mamuty, cztery-ton gigantyczne leniwce ziemi i 3,500-pound bison.

Większe zęby złamać łatwiej niż mniejsze zęby. Więc większe drapieżniki są prawdopodobne, aby złamać więcej zębów kłów podczas próby podjęcia w dół większą zdobycz, naukowcy twierdzą. Powołują się oni na badania, które modelowały siłę zębów kłów, które znalazły kły drapieżnika wielkości lisa mogą wspierać więcej niż siedem razy jego wagę przed złamaniem, podczas gdy drapieżnik wielkości lwa może wspierać tylko około cztery razy jego wagę i zakrzywione zęby szablastozębnych kotów mogą wspierać tylko około dwa razy jego wagę.

„Efektem netto naszych badań jest postawienie pytań o panującą hipotezę, że „trudne czasy” w późnym plejstocenie przyczyniły się do stopniowego wymierania dużych drapieżników” – podsumował DeSantis. „Choć nie jesteśmy w stanie określić dokładnej przyczyny ich upadku, jest mało prawdopodobne, że wyginięcie tych kotów było wynikiem stopniowego zmniejszania się ich zdobyczy (z powodu zmieniającego się klimatu lub ludzkiej konkurencji), ponieważ ich zęby mówią nam, że koty te nie pochłaniały desperacko całych tusz, jak się spodziewaliśmy, a zamiast tego zdawały się żyć „dobrym życiem” w późnym plejstocenie, przynajmniej do samego końca.”

.