Морские предки крокодилов не могли глубоко нырять из-за больших носовых пазух
Выход животных на сушу сопровождался радикальными изменениями в строении организма. Но и обратный процесс, возвращение в море, был столь же серьезным эволюционным переходом.
Группа палеобиологов решила выяснить, как изменился череп единственной разновидности полностью водных архозавров - талаттозухий. Выяснилось, что особенности строения пазух могли помешать древним предкам крокодилов нырять на большую глубину.
Возможно, многих порой удивляет тот факт, что киты и, например, жирафы принадлежат к одному отряду китопарнокопытных. Дело в том, что примерно 50 миллионов лет назад предки современных китов решили не оставаться на суше и, в то время как другие группы животных успешно адаптировались к новым, сухопутным условиям, вернулись в море.
Киты были в этом не одиноки: подобный разворот совершили талаттозухии (Thalattosuchia) - группа древних крокодиломорфов, единственных водоплавающих архозавров. Они населяли Землю в период между 199 и 121 миллионами лет назад, в юрский и меловой периоды.
Талаттозухии делились на два семейства: телеозаврид (Teleosauridae), которые своими длинными рылами напоминают современных гавиалов, и метриоринхид (Metriorhynchidae), полностью водных крокодиломорфов с характерными ластами и хвостом.
Различия в строении тела талаттозухий: полуводные талаттозухии (a,b) в сравнении с полностью водным метриоринхидом (c). (a) Телеозаврид Macrospondylus bollensis; (b) метриоринхид Pelagosaurus typus; (c) метриоринхид Thalattosuchus superciliosus. Реконструкции (d) телеозаврида и (e) метриоринхида, выполненные Йошуа Кнюппе. Масштабные линейки (a,b) 20 сантиметров и (c) 30 сантиметров.
Четвероногих животных, вернувшихся к морской жизни после сухопутной, называют вторичноводными. Такая перемена мест вызвала своеобразные метаморфозы - достаточно вспомнить способ дыхания у дельфинов и других китообразных.
Международная группа палеобиологов задалась вопросом: как талаттозухии трансформировали свои пазухи, когда возвращались в море? Ответ на вопрос опубликован в новой статье в журнале Royal Society Open Science.
Специалисты изучили эволюционные тенденции носовых и паратимпанальных (авторы статьи называют их мозговыми) пазух, или синусов, участвующих в дыхании. Они рассматривали, как менялись их форма и размер у 25 видов известных крокодиломорфов: 11 талаттозухий и 14 современных крокодилов. Черепа животных сканировали в томографах, а затем отслеживали изменения по генеалогическому дереву.
Выяснилось, что по мере того, как талаттозухии становились все более морскими существами, их мозговые пазухи уменьшались. Некоторые пневматические отверстия они вовсе утратили - особенно в этом продвинулись именно метриоринхиды. При этом их носовые пазухи, наоборот, расширились. В целом строение черепа полуводных и морских видов заметно различалось: значит, по этому показателю можно определить возможную среду обитания древнего животного.
Особенная редукция мозговых пазух у водных талаттозухий заинтересовала ученых - они попытались объяснить это тремя гипотезами. Во-первых, меньшее количество воздушных полостей улучшало плавучесть древних крокодиломорфов - им было проще нырять. Во-вторых, утрата пневматических отверстий могла быть вынужденной мерой, чтобы череп выдерживал мышечные сокращения при подводной охоте. В-третьих, сокращение мозговых пазух могло помочь водным талаттозухиям лучше слышать под водой, ведь таким образом череп становился плотнее.
Прозрачные черепа (a, b) Pelagosaurus typus и (c, d) Crocodylus rhombifer с изображением систем черепных пазух. Масштабные линейки - один миллиметр.
Расширение носовых пазух, как предположили палеобиологи, помогало древним крокодиломорфам отводить соли из солевых желез. Это же ограничивало метриоринхид в нырянии на глубину более сотни метров, поскольку регулировать давление в черепе становилось трудно. Воздух на глубине сжимается, отчего риск сильного сжатия и травмы носа у животного возрастает.
«Талаттозухии вымерли в раннем меловом периоде, поэтому мы никогда не узнаем наверняка, могли ли они, получив больше времени на эволюцию, сблизиться с современными китообразными, или же необходимость механического отвода солей из их желез стала непроходимым барьером для дальнейшей водной специализации», - отметил автор статьи Марк Янг из Эдинбургского университета (Великобритания).
Автор: Андрей Папиш
Ссылка на источник
Группа палеобиологов решила выяснить, как изменился череп единственной разновидности полностью водных архозавров - талаттозухий. Выяснилось, что особенности строения пазух могли помешать древним предкам крокодилов нырять на большую глубину.
Возможно, многих порой удивляет тот факт, что киты и, например, жирафы принадлежат к одному отряду китопарнокопытных. Дело в том, что примерно 50 миллионов лет назад предки современных китов решили не оставаться на суше и, в то время как другие группы животных успешно адаптировались к новым, сухопутным условиям, вернулись в море.
Киты были в этом не одиноки: подобный разворот совершили талаттозухии (Thalattosuchia) - группа древних крокодиломорфов, единственных водоплавающих архозавров. Они населяли Землю в период между 199 и 121 миллионами лет назад, в юрский и меловой периоды.
Талаттозухии делились на два семейства: телеозаврид (Teleosauridae), которые своими длинными рылами напоминают современных гавиалов, и метриоринхид (Metriorhynchidae), полностью водных крокодиломорфов с характерными ластами и хвостом.
Различия в строении тела талаттозухий: полуводные талаттозухии (a,b) в сравнении с полностью водным метриоринхидом (c). (a) Телеозаврид Macrospondylus bollensis; (b) метриоринхид Pelagosaurus typus; (c) метриоринхид Thalattosuchus superciliosus. Реконструкции (d) телеозаврида и (e) метриоринхида, выполненные Йошуа Кнюппе. Масштабные линейки (a,b) 20 сантиметров и (c) 30 сантиметров.
Четвероногих животных, вернувшихся к морской жизни после сухопутной, называют вторичноводными. Такая перемена мест вызвала своеобразные метаморфозы - достаточно вспомнить способ дыхания у дельфинов и других китообразных.
Международная группа палеобиологов задалась вопросом: как талаттозухии трансформировали свои пазухи, когда возвращались в море? Ответ на вопрос опубликован в новой статье в журнале Royal Society Open Science.
Специалисты изучили эволюционные тенденции носовых и паратимпанальных (авторы статьи называют их мозговыми) пазух, или синусов, участвующих в дыхании. Они рассматривали, как менялись их форма и размер у 25 видов известных крокодиломорфов: 11 талаттозухий и 14 современных крокодилов. Черепа животных сканировали в томографах, а затем отслеживали изменения по генеалогическому дереву.
Выяснилось, что по мере того, как талаттозухии становились все более морскими существами, их мозговые пазухи уменьшались. Некоторые пневматические отверстия они вовсе утратили - особенно в этом продвинулись именно метриоринхиды. При этом их носовые пазухи, наоборот, расширились. В целом строение черепа полуводных и морских видов заметно различалось: значит, по этому показателю можно определить возможную среду обитания древнего животного.
Особенная редукция мозговых пазух у водных талаттозухий заинтересовала ученых - они попытались объяснить это тремя гипотезами. Во-первых, меньшее количество воздушных полостей улучшало плавучесть древних крокодиломорфов - им было проще нырять. Во-вторых, утрата пневматических отверстий могла быть вынужденной мерой, чтобы череп выдерживал мышечные сокращения при подводной охоте. В-третьих, сокращение мозговых пазух могло помочь водным талаттозухиям лучше слышать под водой, ведь таким образом череп становился плотнее.
Прозрачные черепа (a, b) Pelagosaurus typus и (c, d) Crocodylus rhombifer с изображением систем черепных пазух. Масштабные линейки - один миллиметр.
Расширение носовых пазух, как предположили палеобиологи, помогало древним крокодиломорфам отводить соли из солевых желез. Это же ограничивало метриоринхид в нырянии на глубину более сотни метров, поскольку регулировать давление в черепе становилось трудно. Воздух на глубине сжимается, отчего риск сильного сжатия и травмы носа у животного возрастает.
«Талаттозухии вымерли в раннем меловом периоде, поэтому мы никогда не узнаем наверняка, могли ли они, получив больше времени на эволюцию, сблизиться с современными китообразными, или же необходимость механического отвода солей из их желез стала непроходимым барьером для дальнейшей водной специализации», - отметил автор статьи Марк Янг из Эдинбургского университета (Великобритания).
Автор: Андрей Папиш
Ссылка на источник