Выведение избытка солей с помощью специализированных желез ранее рассматривалось как эволюционное преимущество, характерное для морских птиц и отдельных видов рептилий, но не для динозавров, которые не являлись их непосредственными предками. Теперь международная группа палеонтологов впервые зафиксировала у хищных динозавров-спинозаврид сохранившиеся костные структуры, напоминающие птичьи надглазничные солевые железы.
Для теплокровных позвоночных, в особенности для динозавров, существенная сложность при обитании в соленой среде — это избыточное содержание солей. Рептилии и птицы, в отличие от млекопитающих, не способны выводить концентрированную мочу. Вместо этого, в процессе эволюции у них появился уникальный механизм – солевые железы, расположенные в области головы, которые выводят соли наружу, например, через носовые ходы. В своей работе эти железы аналогичны слезным железам у человека.
Современные животные лучше других приспособлены к жизни в соленой среде обитания – это птицы, у которых солевые железы зачастую находятся над глазницами, непосредственно на крыше черепа. Исследователи уже давно установили, что у древних динозавров, не являвшихся птицами, также могли присутствовать зачаточные солевые железы, которые, как правило, располагались в передней части морды, возле ноздрей. До недавнего времени не существовало достоверных свидетельств того, что у динозавров, не входящих в число ближайших предков птиц, были развитые «надглазничные» железы, подобные птичьим.
Ученые из Италии, Великобритании и Бразилии провели повторный анализ строения черепов спинозаврид. В рамках исследования были изучены окаменелости спинозаврид, хранящиеся в музейных коллекциях Великобритании, Италии и Германии, в том числе известные экземпляры Baryonyx, Ceratosuchops и североафриканских гигантских спинозавров.
Исследователи изучали особенности строения черепных костей, включая углубления, канавки и отверстия (форамины), которые у живых существ соответствуют проходам для кровеносных сосудов, нервов и желез. Также была проведена статистическая реконструкция среды обитания предков, чтобы определить, являлись ли эти динозавры обитателями пресной воды или моря в рамках их эволюционного развития, сопоставляя строение костей с геологическим возрастом горных пород. Результаты исследования опубликовали в журнале Historical Biology.
После изучения имеющихся данных спинозаврины — развитая группа спинозаврид, в которую включают знаменитого Spinosaurus — впервые зафиксированы сохранившиеся остатки надглазничных солевых желез у птицеподобных динозавров. На верхней части черепа, непосредственно над глазницами, специалисты выявили характерные парные углубления, отделенные костным гребнем, а также отверстия для кровеносных сосудов и проток железы, опоясывающий глазницу. Данная структура полностью соответствует той, что обеспечивает возможность пить соленую воду у современных морских птиц. На основании этого, ученые полагают, что спинозавры приобрели эту адаптацию независимо от птичьего рода.
У менее развитых предков подобные углубления на черепе отсутствуют, а их носовые железы находились в обычном, переднем положении. Исследования выявили, что изменение к соленоватым условиям жизни и формирование надглазничных желез характерно для более поздних спинозавров, населявших территорию современной Северной Африки в эпоху позднего мела. Реконструкция их среды обитания указывает на то, что, в отличие от пресноводных сородичей, эти животные были адаптированы к различным условиям и могли существовать как в реках, так и в лагунах с морской водой.
В ходе эволюции у спинозавров наблюдалось укорочение передней части черепа и смещение ноздрей в заднюю область, ближе к глазам. Это привело к уменьшению объема, доступного для носовой железы, однако создало благоприятные условия для её миграции вверх, на черепную коробку.