海鳄亚目动物头骨的3D复原模型。
在生命之树上，大多数物种都是从水生往陆生进化的，但有时候一些物种会选择相反的方向。中生代时期，已经灭绝的现代鳄鱼近亲——海鳄亚目动物在经过漫长的半水生生活后，又冒险重返海洋。
在对它们内耳结构的研究中，研究人员们发现了一个进化过程中的转折点。在这个过程中，海鳄的骨骼逐渐适应了深海环境，尤其是内耳前庭系统的适应性进化增强了它们游泳的能力。与快速适应水生生活的鲸鱼相比，虽然它们都是重返深蓝，走的却是两条截然不同的进化之路。
这些新发现是一个国际研究小组通过使用佳能高科技计算机断层扫描(CT)扫描来自莱布尼茨动物园和野生动物研究所(Leibniz-IZW)的化石，并比对之后得出。研究结果近期发表在《美国国家科学院院刊》上。
海鳄生活在大约1.82亿到1.25亿年前的中生代时期，从陆生生活逐渐进化成了海洋猎手。英国爱丁堡大学地球科学学院的科学家领导的一个国际研究小组，研究了它们从陆地到海洋的进化过程。
他们将研究重点聚焦在了内耳——脊椎动物最重要的感觉系统之一。为涵盖鳄形超目大部分进化历史，他们利用高分辨率的CT对从三叠纪早期到白垩纪的18只海鳄头骨进行了扫描，并将结果和现代鳄鱼进行对比，揭示了海鳄内耳前庭系统的变化，特别是在平衡感知和空间定位中起着重要作用的骨迷路的变化。
莱布尼兹动物园和野生动物研究所的科学家和CT专家Guido Fritsch解释说：“在从陆生到水生的过程中，海鳄的骨迷路逐渐缩小、增厚变得紧凑，这让人联想到其它海洋爬行动物和鲸鱼缩小的骨迷路。已经灭绝的陆生生活鳄鱼骨迷路要更高更窄，包括现代鳄鱼在内的大多数半水生鳄鱼的骨迷路要比陆生生活的近亲骨迷路更长更紧密。”
这些结果表明，动物内耳的形态与其栖息地有着密切的关系。
有意思的是，海鳄耳内的骨迷路，在经历了长达数千万年的半水生生活后才逐渐缩小。首先，它们的骨骼先发生了变化，四肢特化成鳍，同时身体逐渐呈流线型以适应水生生活。直到海鳄进入更深更开阔的水域后，为应对感官需求的变化，它的内耳才发生变化。这与鲸鱼完全不同。鲸鱼的内耳骨迷路在它们从陆地过渡到水生生活后不久就变小了，没有经历中间半水生生活时期。
未来的研究将探索水生生活的动物内耳骨迷路变小的优势，研究海鳄进入水中生活时，内耳的适应性进化速度，以及其它一些感官如何随着这一转变而进化。
原创编译：攀汗 审稿：alone 责编：程建兰
期刊来源：《美国国家科学院院刊》
期刊编号： 0027-8424
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/fb-hcr061820.php
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