Исследователи из Йельского университета выяснили, как древние животные возвращались от жизни на суше к обитанию в воде. На протяжении миллионов лет эволюция позволяла организмам осваивать разные среды, и многие виды со временем вновь становились водными, приобретая приспособления для плавания. Результаты работы опубликованы в журнале Current Biology.
В ходе исследования специалисты изучили сотни окаменелостей и образцов современных животных из музея Пибоди при Йеле и ещё нескольких десятков учреждений по всему миру. Они собрали большой массив новых данных, включая более 11 тысяч измерений, фотографии и компьютерные томограммы. К традиционным палеонтологическим методам добавили модели машинного обучения, учитывающие родственные связи организмов, а также статистический подход, который во время Второй мировой войны применяли военные для оценки вероятности того, что отметка на радаре является вражеским самолётом.
Один из самых заметных выводов касается спинозавра — гигантского доисторического динозавра, обитавшего примерно 113–94 миллиона лет назад на территории современной Северной Африки. Споры о том, насколько тесно он был связан с водой, ведутся давно. Новая работа укрепила версию о водном образе жизни: по словам ведущего автора Калеба Гордона, учёные уверенно установили, что спинозавр проводил под водой подавляющую часть времени. Это поддерживает точку зрения об охоте под водой, хотя окончательно не закрывает все вопросы о его поведении.
Иной результат получился по мезозаврам — небольшим морским рептилиям, жившим 290–274 миллиона лет назад в районах, которые сейчас относятся к ЮАР и восточной части Южной Америки. Хотя эти животные рождали живых детёнышей, что иногда считают признаком полностью водного существования, строение их конечностей указывает на регулярные перемещения между водой и сушей. Как отметил Гордон, мезозавры проводили много времени на земле, подобно современным аллигаторам или утконосам, и не оставили сушу окончательно.
По данным исследователей, все палеозойские морские рептилии, жившие до появления динозавров, регулярно возвращались на сушу, и полностью водного образа жизни среди них не возникло. Пропорции передних конечностей оказались особенно полезны для различения таких образов жизни: модели предсказывали наличие плавников и степень водных привычек с точностью выше 90%. По словам соавтора Жака Готье, возрождённая статистическая методика позволила оценивать, были ли у вымершего животного конечности, приспособленные для плавания. В перспективе подход может помочь при изучении других крупных эволюционных изменений, например перехода предков человека к прямохождению или развития способности к полёту у предков птиц.