Древние крокодилы с большими носовыми пазухами не были приспособлены к глубокому нырянию

Новости МирТесен

Переход наземных животных к жизни на суше повлек за собой существенные модификации их анатомии. Однако и обратный процесс, адаптация к водной среде, представлял собой столь же значительный эволюционный скачок. Группа специалистов в области палеонтологии провела исследование, чтобы определить, какие трансформации произошли с черепом талаттозуха — единственного известного полностью водного архозавра. В ходе работы было установлено, что структура пазух могла ограничивать возможность глубоких погружений у древних предков современных крокодилов.

Неудивительно, что для некоторых может быть неожиданным, что киты и жирафы, например, объединены в один отряд китопарнокопытных. Причина заключается в том, что около 50 миллионов лет назад предки современных китов сделали выбор в пользу водного образа жизни, тогда как другие группы животных успешно осваивали новые сухопутные ниши. вернулись в море.

Киты не были единственными, кто прошел через подобную эволюционную трансформацию. талаттозухии (Thalattosuchia) – это отряд древних крокодиломорфов, представляющих собой единственную группу плавающих архозавров. Эти животные обитали на территории Земли в период с 199 по 121 миллион лет назад, охватывающий юрский и меловой периоды.

Талаттозухии делились на два семейства: телеозаврид (Teleosauridae), характеризующихся вытянутой мордой, схожей с современной внешностью гавиалов, а также метриоринхид ( Metriorhynchidae), полностью водных крокодиломорфов с характерными ластами и хвостом.

Животных, которые вновь обрели водный образ жизни после адаптации к наземной среде, принято называть вторичноводными. Этот переход сопровождался специфическими изменениями – достаточно вспомнить особенности дыхания у дельфинов и других китообразных.

Международная группа специалистов в области палеобиологии поставила перед собой задачу выяснить: каким образом талаттозухии изменяли структуру своих пазух при переходе к водной жизни? Ответ на этот вопрос опубликован в новой статье в журнале Royal Society Open Science.

Исследователи проанализировали закономерности развития носовых и паратимпанальных (определяемых авторами как мозговые) пазух, или синусов, играющих роль в дыхании. В рамках исследования были рассмотрены изменения формы и размеров этих структур у 25 видов крокодиломорфов: 11 представителей талаттозухий и 14 современных крокодилов. Для получения данных черепа животных подвергались томографическому сканированию, после чего проводился анализ изменений в соответствии с генеалогической классификацией.

По мере адаптации талаттозухий к морской среде, их мозговые пазухи демонстрировали тенденцию к уменьшению. Некоторые пневматические полости были полностью утрачены, особенно заметно это проявилось у метриоринхид. В то же время наблюдалось увеличение носовых пазух. В целом, строение черепа полуводных и морских видов значительно отличалось, что позволяет использовать этот признак для определения вероятной среды обитания древнего животного.

Ученых заинтересовала необычная редукция мозговых пазух у водных талаттозухий, и они предложили три объяснения этому явлению. Согласно первой гипотезе, уменьшение объема воздушных полостей повышало плавучесть древних крокодиломорфов, облегчая погружение. В качестве альтернативного объяснения рассматривается версия, что утрата пневматических отверстий могла быть необходимым условием для обеспечения прочности черепа при мышечных сокращениях во время подводной охоты. Кроме того, предполагается, что уменьшение мозговых пазух могло способствовать улучшению слуха у морских талаттозухий, поскольку делало череп более плотным.

Палеонтологи считают, что увеличение размера носовых пазух помогало древним крокодиломорфам избавляться от солей, выделяемых солевыми железами. Однако это же обстоятельство препятствовало метриоринхам погружаться на глубину более ста метров, поскольку затрудняло регулирование давления в черепе. Сжатие воздуха на глубине приводит к повышению риска травмы носа из-за сильного давления на животное.

«Талаттозухии прекратили свое существование в начале мелового периода, вследствие чего остается неясным, могли бы они, при наличии большего временного интервала для эволюции, приблизиться к современным китам, или же необходимость физического удаления солей из желез стала непреодолимым препятствием на пути дальнейшей адаптации к водной среде», — отметил как отметил автор публикации Марк Янг, представляющий Эдинбургский университет (Великобритания).