高科技CT显示已灭绝的鳄形生物的古代进化适应

生命之树上有许多物种的例子，这些物种从生活在水中变成了陆地生存。有时，某些物种采取相反的方向。对史前爬行动物的内耳解剖学的新见解(thalattosuchians)揭示了有关这些进化转折点之一的细节。在中生代时期，这些已经灭绝的鳄鱼亲属经过漫长的半水生阶段后冒险进入海洋。

在此过程中，thalattosuchians的骨骼逐渐适应了新的中上层生境。特别是这些爬行动物的内耳前庭系统的变化增强了它们的游泳能力。与鲸鱼相比，鲸鱼在没有延长的半水生阶段的情况下就可以在水中快速适应生活，因此，对于同一过渡，这是一条截然不同的进化路径。国际研究团队的这些新发现是通过使用来自莱布尼兹动物园和野生动物研究所(Leibniz-IZW)的佳能高科技计算机断层扫描(CT)扫描仪而实现的。结果已经发表在美国国家科学院院刊上。

Thalattosuchians人生活在中生代大约182至1.25亿年前，并从其陆地亲戚演变为快速游动的海洋掠食者。由爱丁堡大学地球科学学院的科学家领导的国际研究小组研究了这些鳄形动物从陆地到海洋过渡过程中经历的进化变化。该团队专注于最重要的脊椎动物感觉系统之一-内耳。使用高分辨率计算机断层扫描(CT)，扫描了从三叠纪晚期到白垩纪早期的18个thalattosuchians的颅骨，以覆盖鳄形动物的大部分进化史。

将CT扫描与现代鳄鱼扫描进行了比较。其中一些扫描是在柏林的莱布尼兹-IZW进行的。X射线扫描显示内耳前庭系统的详细变化，特别是在骨迷路中，这在感知平衡和空间定向方面起着至关重要的作用。莱布尼兹-IZW的科学家兼CT专家Guido Fritsch解释说：“随着它们从陆地过渡到水面，thalattosuchians形成了惊人的紧凑，减少和增厚的骨迷宫，令人联想到其他海洋爬行动物和鲸鱼减少的迷宫。”“另一方面，灭绝的陆地鳄鱼的骨头迷宫又高又窄。半水生鳄鱼的迷宫(包括现代鳄鱼)比其陆生亲戚更长，更紧凑。”

有趣的是，thalattosuchians仅在持续了数千万年的漫长的半水生阶段之后才开始减少内耳迷宫。首先，在此阶段，他们的骨骼发生了变化-肢体变成了鳍状肢，身体变得流线型，这使它们可以在水中高效移动并提高游泳能力。只有这样，当thalattosuchians移入更深，更开放的水域时，内耳的变化才会发展，可能是对不断变化的感官要求的反应。这种适应过程使它们与鲸鱼区分开来。鲸鱼的内耳迷宫在从陆地过渡到水后不久就被小型化，而没有长时间的半水生阶段。因此，thalattosuchians和鲸鱼对于同一类型的过渡采取不同的进化途径。

未来的研究将研究减少内耳迷宫对水生动物的好处，研究thalattosuchians进入水中时其内耳适应的发展速度，以及在此过渡过程中其他感觉器官如何发生变化。

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