Новая работа Саутгемптонского университета, опубликованная в журнале Royal Society Open Science, предполагает, что талаттозухии, предки современных крокодилов, жившие во времена динозавров, были лишены возможности осваивать глубины из-за своих больших носовых пазух. Киты и дельфины (китообразные) превратились из наземных млекопитающих в полностью водных примерно за 10 миллионов лет. За это время их закрытые костью носовые пазухи уменьшились, и появились воздушные мешки вне черепа, что снизило давление при погружении на большую глубину, позволив достигать глубин в сотни (дельфины) и тысячи (киты) метров без повреждения черепа.
Талаттозухи жили в юрском и меловом периодах, они делятся на две основные группы: Teleosauridae, похожие на современных крокодилов-гавиалов, вероятно, обитали в прибрежных водах и устьях рек; Metriorhynchidae, напротив, были более приспособлены к жизни в море, с обтекаемыми телами, ластообразными конечностями и хвостовыми плавниками, а также другими приспособлениями для плавания.
Исследователи хотели выяснить, были ли у талаттозухий схожие с китами и дельфинами адаптации носовых пазух в ходе их эволюционного путешествия с суши в море. Команда использовала компьютерную томографию для измерения пазух 11 черепов талаттозухий, а также 14 современных крокодилов и 6 ископаемых видов.
Было обнаружено, что в ходе эволюции талаттозухий, по мере того как они становились более водными, у них уменьшались мозговые пазухи. Команда считает, что это, скорее всего, объясняется причинами, связанными с плавучестью, нырянием и питанием.
Но команда также обнаружила, что когда талаттозухи стали полностью водными, их носовые пазухи расширились по сравнению с их предками. «Регрессия мозговых пазух у талаттозухий повторяет таковую у китообразных: они уменьшались во время полуводной фазы развития», – объясняет доктор Марк Янг, ведущий автор работы.
У обеих групп также развились внечерепные пазухи. Но если у китообразных система пазух помогает регулировать давление в черепе во время глубоких погружений, то у метриоринхид обширные рыльные синусы не позволяли им нырять глубоко. На больших глубинах воздух в пазухах сжимался, вызывал дискомфорт, повреждения или даже разрыв носовой полости из-за ее неспособности выдержать или выровнять растущее давление.
В то время как киты и дельфины имеют высокоэффективные почки, которые отфильтровывают соль из морской воды, морские пресмыкающиеся и птицы полагаются на солевые железы для выведения соли из организма.
Команда считает, что более крупные и сложные носовые пазухи метриоринхид помогали им выводить соль из солевых желез, как это делают современные морские игуаны. Основной проблемой для животных с солевыми железами является «инкрустация», когда соль высыхает и блокирует солевыводящие протоки. Современные птицы трясут головой, чтобы избежать этого, а морские игуаны чихают.
У птиц, как и у метриоринхид, пазухи выходят из морды и проходят под глазами, и когда челюстные мышцы сокращаются, в пазухах создается эффект, похожий на работу мехов. У метриоринхид, когда пазухи подвергались такому воздействию, они должны были сжимать солевые железы внутри черепа и создавать эффект, похожий на чихание, как у современных морских игуан.
Исследование показывает, как происходят основные эволюционные переходы, которые определяются анатомией, биологией и эволюционной историей видов. «Захватывает открытие того, как древние животные, такие как талаттозухии, приспосабливались к жизни в океане своим уникальным способом, демонстрируя как сходства, так и различия с современными китообразными», – говорит доктор Джулия Шваб, соавтор работы.
Доктор Янг заключает: «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 необходимость механического отвода солей из их желез была непроходимым барьером для дальнейшей водной специализации».
[Фото: ru.123rf.com]
