Havsormar är en evolutionär framgångssaga. Med cirka 70 arter, de är den mest skiftande reptilgruppen i havet, antal havssköldpaddor 10 till 1.

De sportar en rad fysiska anpassningar för livet till sjöss, inklusive en tillplattad årliknande svans för paddling och förmågan att lukta under vattnet, Håll andan i timmar och gå i månader utan en drink. Och även om de inte är kraftfulla simmare, de har spridit sig över Stilla havet och Indiska oceanen, allt från Japan till Nya Zeeland och från Sydafrika till Centralamerika.

Men det finns en påfallande lucka i havsormars nästan globala utbredning:Atlanten.

"Varför det inte finns några havsormar i Atlanten är en fråga vi har ställt länge, sa Coleman Sheehy, Florida Museum of Natural History herpetology collection manager. "Vi vet varför de är där de är. Men varför de inte är där de inte har varit ett mysterium."

Teoretiskt sett, havsormar kunde frodas i Atlanten:Varmt, tropiska regioner som Karibien erbjuder utmärkt havsormsmiljö och levnadsförhållanden.

Problemet, enligt Sheehy och hans kollegor, är att ormarna inte kan ta sig dit.

I en tidning publicerad i Biovetenskap , huvudförfattare Harvey Lillywhite från University of Floridas institution för biologi, Sheehy och deras medförfattare förklarar frånvaron av havsormar i Atlanten till geografi, klimat och timing.

Havsormar utvecklades i Coral Triangle-regionen i Sydostasien för 6 till 8 miljoner år sedan, med majoriteten av arterna som förekom för mellan 1 och 3 miljoner år sedan. När några havsormar spred sig över Stilla havet till den nya världen, Isthmus i Panama hade redan stängt, blockera deras tillgång till Karibien.

På det östra halvklotet, förbjudande kallt, torra förhållanden vid spetsen av Sydafrika där Indiska och Atlanten möts hindrar ormarna från att överleva länge om de driver väster om Cape of Good Hope. Ormarna dör i vatten kallare än 65 grader, och de är beroende av flodernas sötvatten, strömmar, flodmynningar och nederbörd för dricksvatten, en upptäckt som Lillywhite och Sheehy publicerade 2014.

Kunde ormar hitta en väg runt dessa barriärer för att få fotfäste i Atlanten?

Inte troligt, sa Sheehy. Den art som har bäst skott är den gulbukiga sjöormen, vars utbredning är bredare än någon annan orm eller ödla på planeten. Medan ett fåtal individuella gulbukiga havsormar har rapporterats på den karibiska kusten i Colombia - troligen drivare som tagit sig igenom Panamakanalen - sa Sheehy att oddsen är staplade mot dem att etablera en framgångsrik avelspopulation.

Om de gjorde det, "ingenting i Atlanten skulle förberedas, " sa han. "Rovet skulle inte veta hur de skulle skydda sig själva, och rovdjur måste snabbt lära sig att havsormar är giftiga och sannolikt har gifter i huden."

Havsormars räckvidd kan expandera när havsvattnen värmer, Lillywhite sa, men nettoeffekten av klimatförändringarna är mer sannolikt att utlösa befolkningsminskningar än ökningar och kanske redan gör det:Med undantag för den gulbukiga havsormen, befolkningen minskar i många områden.

"Jag tror att en av anledningarna till att vi ser nedgångar i vissa populationer är på grund av förändrade nederbördsmönster, " sa Lillywhite. "Om nederbördsmönster inte bidrar till att ge vatten att dricka, havsormar kan inte överleva, även om havstemperaturerna är gynnsamma. Tillgången på sötvatten kommer att vara en stor faktor för att förstå lokala utrotningar."

Nedgången av havsormar kan få krusningseffekter på korallrevens ekosystem, där de ofta är bästa rovdjur, sa Sheehy. Som hajar, havsormar jagar ofta svaga eller sjuka fiskar. Att avlägsna dessa fiskar hjälper inte bara till att upprätthålla friska fiskpopulationer utan stoppar också någon art från att dominera revet, han sa.

Minst 20 arter av havsormar från den nu utdöda familjen Palaeopheidae trivdes en gång i Atlanten, några av dem nådde 30 fot långa. Men snabb nedkylning för cirka 33 miljoner år sedan orsakade sannolikt deras utrotning, Sheehy sa, och Västindien förblev för kallt för havsormar tills Panamas Isthmus förseglade den för minst 4,5 miljoner år sedan.

Dagens havsormar - omkring 60 arter av helt marina havsormar och åtta arter av semiakvatiska havskraiter - utvecklades i det varma, tropiska förhållanden i koralltriangeln vid en tidpunkt då regionen genomgick snabba och dramatiska fysiska, klimat- och geologiska förändringar.

Havsnivån steg och sjönk, växelvis skapa och länka samman öar och skifta kustlinjer och flodflöden. Sediment från kalksten och vulkanisk, magmatiska och metamorfa bergarter flödade in i kustnära livsmiljöer, skapa bräcka flodmynningar som kunde ha hjälpt till att underlätta ormarnas övergång från land till vatten.

"Det finns verkligen ingen plats på jorden där förändringar av havsnivån har haft en mer dramatisk effekt än i området Coral Triangle-Indonesia, sa David Steadman, en studie medförfattare och Florida Museum curator of ornitology. "Helvetet bröt loss där fysiskt och geokemiskt. Det är lätt att se varför det skulle vara en plats där nya arter växte fram."

Liknande dynamiska historiska förändringar inträffade i Karibien, men i mycket mindre skala, sa Lillywhite. Antalet ormarter i koralltriangeln som är levande bärande och interagerar med marina miljöer är också cirka 20 gånger fler än i Karibien eller andra kustområden i Atlanten.

Den kontinuerliga ekologiska omvälvningen i korall triangeln gav upphov till en explosion av nya arter, bland dem havsormarna, ättlingar till kobrafamiljen.

"Dessa förändringar skapade möjligheter som dessa ormar kunde utnyttja, " sa Sheehy. "Om de är på land, de konkurrerar med andra landormar. Att dra nytta av marina livsmiljöer kan minska konkurrensen och öppna resurser som andra ormar inte använder. "

Men övergången från land till marin var inte enkel, och ormarna var tvungna att göra ett antal anpassningar för att överleva i sin nya miljö.

Eftersom ormägg kvävs under vatten, havet kraits måste krypa på land för att lägga sina ägg, medan sanna havsormar - som tillbringar hela sitt liv i vatten - föder levande ungar.

Sjöormar utvecklade speciella ventiler i näsborrarna för att täta deras luftvägar från vatten och kan släppa ut lite koldioxid genom huden. De jagar bytesdjur med undervattensseende och lukt och, med undantag för den gulbugna havsormen, har ofta högspecialiserade dieter.

"Havsormar har utvecklats för att överleva på ett sätt som är helt annorlunda än sköldpaddor, krokodiler eller sötvattensormar, "Sheehy sa. "Inget annat gör det som havsormar - de har gjort fascinerande anpassningar för att övervinna det enorma antalet svårigheter som är förknippade med att överleva i havet och är den överlägset mest framgångsrika marina reptilgruppen. Vi lär oss fortfarande hur vi förstår deras grundläggande biologi och rollen de spelar i livsmiljöerna där de bor. "