De sabeltandkatten die ooit door het hedendaagse Californië zwierven, hadden meer uitgesproken gebitskenmerken dan zelfs hun sabels zouden doen vermoeden. Sommige van de complete schedels hadden een tandopening die werd ingenomen door twee tanden: een permanente sabeltand en een melktand die er uiteindelijk uit zou vallen. Deze dubbelgetande kassen hebben mogelijk bijgedragen aan het stabiliseren van hun kenmerkende voorste hoektanden en voorkomen dat ze afbreken. De bevindingen worden beschreven in een onderzoek dat op 8 april in het tijdschrift werd gepubliceerd Anatomisch record.
Scherpe maar gemakkelijk verloren tanden
In het onderzoek werd gekeken naar fossielen van sabeltandkatten gevonden in de La Brea-teerputten in Los Angeles. Er zijn minstens vijf afzonderlijke lijnen van sabeltanddieren die over de hele wereld zijn geëvolueerd. Vriendelijk Smilodon fatalis hij zwierf door Noord-Amerika en Midden-Amerika, voordat hij ongeveer 10.000 jaar geleden uitstierf.
Paleontologen die deze fossielen bestudeerden, waren verbaasd waarom volwassen dieren met twee tanden die meer op dunne messen leken, vermeden deze te breken. Tijdens perioden van voedselschaarste braken sabeltandkatten vaker hun tanden dan in tijden van overvloed, mogelijk als gevolg van veranderde foerageer- en steenetstrategieën. Paleontologen weten ook nog steeds niet hoe sabeltanddieren op prooien jaagden zonder deze omvangrijke tanden volledig te breken.
In een eerder onderzoek speculeerde een team van de Universiteit van Californië, Berkeley dat de melktand hielp bij het stabiliseren van de blijvende tand, zodat deze niet lateraal zou breken wanneer deze uit het tandvlees tevoorschijn kwam. Een melktand – ook wel babytand genoemd – is een soort tand die alle zoogdieren laten groeien en verliezen voordat ze volwassen zijn. Groeigegevens leken erop te wijzen dat de twee tanden tot 30 maanden in de adolescentie van het dier bij elkaar bleven zitten.
[Related: Mighty sabertooth tigers may have purred like kittens.]
Om deze theorie van tandstabilisatie voor het nieuwe onderzoek te onderzoeken, gebruikte het team computermodellen die de sterkte en stijfheid van sabeltanden simuleren in relatie tot de laterale buiging die optreedt wanneer een sabeltand naar buiten groeit. Ze testten en bogen ook plastic modellen van sabeltanden. Ze vonden bewijs dat de sabeltand, hoewel angstaanjagend, steeds kwetsbaarder werd voor breuk toen hij het tandvlees verliet. Het hebben van een baby- of melktand erachter zou als ondersteuning dienen om het veel stabieler te maken.
Een tijdelijke babyhond die lang na de uitbarsting van een permanente sabeltand blijft, geeft aan dat hij daar zou blijven totdat volwassen katten leren jagen zonder ze te beschadigen.
“De fase van de dubbele hoektand is waarschijnlijk de moeite waard om te heroverwegen nu ik heb aangetoond dat er een potentiële verzekeringspolis is, dit grotere bereik van bescherming”, zei co-auteur en Cal Berkley-paleontoloog Jack Tseng in een verklaring. “Het stelt het equivalent van onze tieners in staat te experimenteren, risico’s te nemen, in feite te leren hoe ze volwassen, volwaardige roofdieren kunnen zijn.” Ik denk dat dit het denken over de groei van het sabeltandgebruik en de jacht door mechanische lenzen verfijnt, zo niet oplost.”
Toepassing van een bepaalde bundeltheorie
Sommige van de dubbele hoektanden die uit de teerputten van La Brea zijn teruggevonden, worden beschouwd als zeldzame gevallen van dieren met vertraagd verlies van melktanden. Dit bracht Tseng op het idee dat ze mogelijk een evolutionair doel hadden. Hij gebruikte technische analyse van de straaltheorie om echte sabeltanden te modelleren.
“Volgens de bundeltheorie zijn ze, wanneer je een bladachtige structuur lateraal buigt in de richting van hun smallere dimensie, veel zwakker dan de hoofdrichting van de kracht,” zei Tseng. “Eerdere interpretaties van hoe sabeltanden konden jagen, gebruikten dit als een beperking. Ongeacht hoe ze hun tanden gebruikten, ze konden ze niet veel lateraal buigen.”
De bundeltheorie, gecombineerd met computermodellen die de laterale krachten van de sabeltand simuleerden, kon weerstaan voordat ze brak. Naarmate de tand langer werd, werd deze gemakkelijker te buigen, waardoor de kans op breuk groter werd.
[Related: This tiger-sized, saber-toothed, rhino-skinned predator thrived before the ‘Great Dying.’]
Toen een ondersteunende melktand aan het balktheoriemodel werd toegevoegd, hield de stijfheid van de permanente sabel gelijke tred met de buigsterkte. Deze melktand verminderde in essentie de kans op breuk.
De studie heeft implicaties voor de manier waarop sabeltandkatten en andere sabeltanddieren op de Afrikaan lijken Inostrancevia africana ze hebben mogelijk als volwassenen gejaagd. Waarschijnlijk gebruikten ze hun roofzuchtige vaardigheden en sterke spieren om hun kwetsbare hoektanden te compenseren.