Современные крокодилы пожертвовали прочностью черепа для обтекаемости при адаптации к воде

Современные крокодилы произошли от древних наземных предков. Новое международное исследование показывает, что при переходе к полуводному образу жизни они эволюционировали более плоские и слабые черепа для эффективного плавания, но ценой снижения эффективности укуса.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, подтверждает гипотезу о компромиссе между силой укуса и водными адаптациями.

Эволюция черепа по данным окаменелостей

Учёные изучили окаменелости из меловых отложений бассейна Бауру в Бразилии, где сохранилась разнообразная история "крокодилообразных".

• Три вымерших вида имели куполообразные ("ореиниростральные") черепа.
• Три современных вида имеют широкие уплощённые ("платиростральные") черепа.

С помощью КТ-сканирования и инженерного моделирования исследователи сравнили функциональность черепов.

Компромисс: прочность против обтекаемости

Ключевой вывод: куполообразные черепа вымерших наземных видов были значительно прочнее и эффективнее при питании, чем плоские черепа современных полуводных крокодилов.

"Мы обнаружили, что вымершие виды с куполообразным черепом были сильнее и имели более эффективные челюстные мышцы, чем уплощённые современные крокодилы", — сказал ведущий исследователь доктор Ананат Шринивас.

Переход в водную среду привёл к эволюции плоских черепов. "Но эта обтекаемость имела свою цену, — добавил доктор Шринивас. — Черепа современных крокодилов испытывают до пяти раз больше напряжения при укусе, чем у их вымерших наземных родственников".

Адаптации и эволюционная гибкость

Для компенсации слабости черепа современные крокодилы развили:

• Усиленные суставы черепа
• Костные пластины (броню)
• Увеличенные челюстные мышцы для мощного захвата добычи

Вымершие наземные нотозухии, свободные от ограничений водной среды, занимали разнообразные экологические ниши — от травоядных до высших хищников, демонстрируя эволюционную гибкость, позволившую группе процветать более 200 миллионов лет.

"Это наглядный пример того, как эволюция связана с компромиссами, в данном случае между прочностью и обтекаемостью", — отметила исследователь доктор Джен Брайт.

Исследование показывает, как вычислительные методы помогают оценить функции вымерших животных и понять эволюционное давление, сформировавшее современных.