Палеонтологи СПбГУ проследили эволюцию мозга крокодилов, «проникнув» внутрь черепа их древних родственников

Соавтор исследования, магистрант СПбГУ Екатерина Сичинава с черепом параллигатора в Палеонтологическом институте в Москве и 3D-модель черепа по результатам томографии. Предоставлено Иваном Кузьминым

Параллигатор (Paralligator) — это ключевой род в семействе параллигаторид, полностью исчезнувшей группы крокодиломорфов, близкой к общему предку всех современных крокодилов. Они обитали на территории Азии в течение мелового периода (~ 130−66 миллионов лет назад) и были одними из самых распространенных крокодиломорфов в этом регионе. При этом напоминали своих современных родственников: вели полуводный образ жизни и были хищниками.

Впервые это семейство было описано в 1954 году сотрудницей Палеонтологического института имени А. А. Борисяка РАН Еленой Дометьевной Конжуковой. С тех пор остатки параллигаторов обнаруживались в меловых отложениях Монголии — всего за 70 лет было найдено около семи черепов, включая целую голову длиной 60 см, а также большое количество отдельных костей.

Современные методы исследований позволяют ученым заново изучать старые находки и извлекать из них новые данные, узнавая значительно больше об эволюции организмов. Палеонтологи Санкт-Петербургского университета в составе научной группы использовали метод компьютерной томографии для сканирования двух ранее обнаруженных черепов параллигаторов. Затем в специализированной программе Amira они создали виртуальные трехмерные модели каждой кости мозговой коробки, а также слепки полостей для мозга и других внутренних органов.

«Один из черепов мы фактически собрали по частям в 3D, словно конструктор, так как мозговая коробка его обладателя была раздроблена на шесть фрагментов. Мы создали цифровые модели этих частей и совместили их. В результате получилась полноценная трехмерная реконструкция черепа», — рассказал автор исследования, доцент кафедры зоологии позвоночных СПбГУ Иван Кузьмин.

По его словам, ученые создали виртуальные модели внутренних полостей черепа, где располагались мозг, нервы, сосуды, внутреннее ухо и пневматические синусы. Оказалось, что мозг этого существа очень похож на мозг древних предков современных крокодилов. Это позволяет предположить, что параллигаторы могут стать моделью для изучения начальных стадий эволюции нервной системы крокодилов. Судя по строению мозга, параллигаторы действительно вели полуводный образ жизни и имели сходные когнитивные способности с современными родственниками.

Кроме того, мозг шамозуха — самого маленького из исследованных представителей параллигаторид — похож на мозг детенышей и подростков современных крокодилов. При этом мозг более крупных кансайзуха и параллигатора больше напоминает мозг взрослых особей. Исходя из этого можно сделать вывод, что изменения нервной системы у параллигаторов и крокодилов происходили аналогичным образом по мере роста и развития организма.

В рамках своей масштабной деятельности ученые Санкт-Петербургского ранее изучили нервную систему кансайзуха — параллигаторида из Таджикистана. В данном исследовании они получили подробную информацию по параллигатору и шамозуху (Shamosuchus) из Монголии, которые также являются представителями этого семейства. Таким образом, нервная система изучена теперь для половины параллигаторид, что серьезно увеличивает знания об эволюции мозга крокодилов и их родственников.

О работе палеонтологов, предках современных крокодилов и эволюции этих животных Иван Кузьмин рассказывал в первом сезоне научно‑популярного подкаста СПбГУ «Генрих Терагерц», а про исследования мозга древних животных — в видео, посвященном 300‑летию СПбГУ.

Результаты исследования опубликованы в Zoological Journal of the Linnean Society.