Исследование Йельского университета помогло уточнить, как древние позвоночные переходили от наземного образа жизни к водному и насколько полно осваивали водную среду. Учёные изучили десятки крупных групп млекопитающих и рептилий, которые в ходе эволюции возвращались в воду. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Для анализа специалисты исследовали сотни современных и ископаемых образцов из Йельского музея Пибоди и других учреждений по всему миру. Они собрали более 11 тысяч измерений, фотографий и компьютерных томограмм. Затем традиционные палеонтологические методы объединили с моделями машинного обучения, учитывающими родственные связи между видами.
Методика позволила сопоставить пропорции скелета современных животных с их образом жизни и использовать эти закономерности для оценки поведения вымерших видов. По словам ведущего автора работы Калеба Гордона, такие группы независимо друг от друга приобретали ласты и другие приспособления для плавания, что стало примером конвергентной эволюции. Исследователь ранее получил докторскую степень в Йеле, а теперь работает постдокторантом во Флоридском музее естественной истории.
Особое внимание учёные уделили спинозавру, жившему около 113–94 миллионов лет назад на территории современной Северной Африки. Его связь с водой не вызывает сомнений, однако специалисты долго спорили, проводил ли он большую часть времени под водой или охотился преимущественно у берега, подобно современной цапле. Расчёты йельской команды поддержали более водную модель: спинозавр, вероятно, почти всё время находился в воде и мог преследовать добычу под водой.
Иной результат получен для мезозавров — небольших морских рептилий, обитавших 290–274 миллиона лет назад в районах нынешних Южной Африки и восточной части Южной Америки. Несмотря на способность рожать живых детёнышей, эти животные, судя по строению конечностей, не были полностью водными и регулярно выходили на сушу. Анализ также показал, что все морские рептилии палеозоя, то есть существовавшие до появления динозавров, сохраняли связь с сушей.
Наиболее информативными для определения образа жизни оказались пропорции передних конечностей: модели с точностью более 90% предсказывали наличие мягкотканых ласт и степень приспособленности к воде. В работе использовали и статистический метод, созданный во время Второй мировой войны для оценки вероятности того, что отметка на радаре принадлежит вражескому самолёту. Как пояснил соавтор исследования Жак Готье, этот подход адаптировали для определения вероятности наличия у вымерших животных конечностей, предназначенных для плавания; о результатах сообщило издание ScienceDaily.