Палеобіологи з’ясували, як повернення талаттозухій до водного середовища спричинило еволюційні зміни в будові їх черепа, що дозволили цим древнім крокодиломорфам пристосуватися до життя в океані.
Повернення нащадків сухопутних тварин до морського середовища є не менш складним процесом, ніж перехід на сушу, і супроводжується значними фізіологічними та морфологічними змінами. Талаттозухії, група давніх крокодилоподібних архозаврів, адаптувалися до водного життя в юрський і ранній крейдяний періоди, коли Землю населяли різноманітні морські рептилії. Ці істоти поділялися на напівводних телеозаврід, схожих на сучасних гавіалів, та повністю водних метріоринхід з ластами й хвостами, що нагадували хвости китів.
Для дослідження процесу адаптації до водного середовища міжнародна команда палеобіологів провела порівняльний аналіз черепних пазух у 25 видів крокодиломорфів, серед яких 11 видів талаттозухій та 14 сучасних крокодилів. Використовуючи комп’ютерну томографію, вчені створили тривимірні моделі черепів та відстежили еволюційні зміни будови носових і мозкових пазух, які мають важливе значення для дихання, плавучості та слуху.
Результати показали, що зі збільшенням адаптації талаттозухій до водного способу життя їхні мозкові пазухи зменшувалися, а деякі пневматичні отвори повністю зникли. Це спостерігалося особливо в метріоринхід, у яких відбулася значна редукція мозкових порожнин. З іншого боку, носові пазухи цих тварин розширилися, що могло допомагати в регулюванні солевого балансу через спеціальні сольові залози.
Вчені висунули три гіпотези щодо зменшення мозкових пазух у водних видів талаттозухій. По-перше, зменшення повітряних порожнин могло сприяти зниженню плавучості, що полегшувало пірнання. По-друге, втрата пневматичних отворів могла зробити череп міцнішим, що було важливо для підводного полювання. По-третє, щільніший череп міг поліпшити здатність тварин сприймати звуки під водою, що підвищувало їхню чутливість до акустичних сигналів.
Щодо розширення носових пазух, дослідники припустили, що це було пов’язано з необхідністю ефективного відведення солі через спеціалізовані залози. Проте, така будова обмежувала можливість талаттозухій пірнати на значну глибину, оскільки високий тиск на великій глибині створював ризик пошкодження черепних структур. Це обмеження могло бути серйозним бар’єром для подальшої водної спеціалізації талаттозухій.
Дослідження показує, що навіть складні еволюційні адаптації мають свої обмеження. Як зазначає провідний автор дослідження Марк Янг, талаттозухії не змогли досягти такої ж рівня спеціалізації, як сучасні морські ссавці. Вивчення цих архозаврів дає нове розуміння процесів адаптації та обмежень, які впливають на еволюційний розвиток тварин, що повертаються в морське середовище після життя на суші.