Ny forskning i de store kattes kæbe-biomekanik

 
Kattegruppen består af to store familier: Felidae, også kaldet de konikal-tandede katte (på grund af deres solide hjørnetænder, der, med undtagelse af træleopardernes, er ovale i tværsnit); og Machairodontidae, sabelkattene, der alle er uddøde. Det er en vidt udbredt og helt fejlagtig opfattelse, at der engang levede en ”sabeltiger”. Men dels var machairodonterne ikke beslægtede med tigre, og dels var der mange arter indenfor gruppen. Præcis hvor mange er endnu ikke afklaret, men omkring 20-25 arter kan forskerne nogenlunde blive enige om. Gruppen opstod i Miocæntiden for mindst 12-15 millioner år siden, og de tidligste former var mellemstore, omkring på størrelse med en mindre puma, og havde ikke særligt store hjørnetænder, og lignede på mange måder de nulevende træleoparder. Men flere senere sabelkatte udviklede enorme, kniv-agtige øvre hjørnetænder, og det er endnu ikke fastslået. hvorledes de egentlig bar sig ad med, at bide, dræbe og nedlægge bytte. Selvom det altid er de store sabeltænder, der fokuseres på, så adskilte de avancerede machairodonter sig væsentlig i hele kraniets, kæbernes og tændernes anatomi fra nulevende katte

.

Det var simpelthen en nødvendighed for, at kunne gabe højt nok op med så store hjørnetænder. Men gabes munden vidt op, kan kæbemusklerne ikke lukke den i med særlig stor kraft, og muskelfibrene risikerer, at blive overstrukket, hvilket er en farlig tilstand. Ydermere viser sabelkattenes kranieanatomi, at deres kæbemuskler var mindre end nulevende kattes af tilsvarende størrelse. Hvordan fungerede kæberne så, hvad gjorde dyrene, når de nedlagde bytte, og hvorfor udviklede denne kattegruppe sig egentlig til, at blive så uhyre omdannede og specialiserede som f.eks. den uhyggelige Smilodon (den, man normalt kalder ”sabeltigeren”)? Disse ting har der været en voldsom debat om.

Aalborg Zoos chefzoolog Per Christiansen har i mange år været blandt de førende specialister indenfor kattedyrenes udvikling, og har publiceret endnu en stor afhandling i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Zoological Journal of the Linnean Society, der allerede har været genstand for stor international opmærksomhed og presseomtale. Heri præsenteres en ny model for, hvordan kæbernes muskler fungerede. Det afgørende nye er, at der for første gang er analyseret en hel række forskellige sabelkatte, for at dokumentere hele deres evolutionære diversitet, men også at de nye biomekaniske modeller er meget detaljerede og dynamiske, dvs. de modellerer kæberne fra munden er helt lukket til den er helt åben. Dermed er blevet afdækket helt nye aspekter af, hvordan musklerne har fungeret.

De primitive sabelkatte mindede i anatomi og funktion om nulevende store katte, f.eks. løve, tiger eller leopard. De havde også et ret kraftigt bid, og kunne ikke åbne munden højere end nulevende katte. Men de avancerede sabelkatte udviklede store tænder men mindre muskler. Til gengæld rykkede de kæbemusklerne tættere på tænderne, og musklerne blev omlejret således, at de sad mere lodret i forhold til underkæben, og fik længere muskelfibre, og tilsammen betød det, at musklerne var mere effektive til, at lukke kæberne: Men dette var også grunden til, at dyrene i det hele taget kunne åbne munden så højt. Hele drivkraften bag disse store ændringer var, at dyrene specialiserede sig til, at dolke bytte i halsen med et hurtigt bid, således, at pulsårer og luftrør blev stærkt beskadigede, og byttet døde hurtigt. Store katte i dag bider sammen om struben i lang tid, nogle gange helt op til 10 minutter, for, at lukke luftrøret sammen, så dyret kvæles. Dette er en anden måde, at nedlægge bytte på end sabelkattene, og koster stor kraft fra kæbemusklerne. Dette behøvede sabelkattene ikke i samme omfang. Til gengæld blev de så stærkt specialiserede til, kun at jage store, ret langsomme dyr, at de forsvandt ved seneste istids afslutning, da mange af de store planteædere uddøde. 

Aalborg Zoos gamle hanleopard, der døde i 2010, indgik faktisk som en lille del af det videnskabelige materiale i afhandlingen, et eksempel på, at også zoologiske havers dyr kan bidrage med viden til den evolutionsbiologiske forskning.

Reference til afhandlingen kan ses på http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1096-3642.2010.00675.x/abstract.