El cráneo de Proterosuchus fergusi era largo y bajo, con una narina externa anterior, una marcada fenestra anteorbital, una gran órbita y las fenestras temporales propias del patrón diápsido. La mandíbula presentaba numerosos dientes cónicos y recurvados, adecuados para sujetar presas. Uno de sus rasgos más característicos era el extremo anterior del premaxilar, que tendía a curvarse ligeramente hacia abajo, produciendo un hocico peculiar. La región temporal y la fenestra mandibular muestran ya una organización próxima a la que posteriormente se diversificaría en distintos linajes de Archosauriformes.
Desde el punto de vista evolutivo, Proterosuchus es importante porque se encuentra cerca de la base de la radiación de los arcosauriformes, antes de la separación de las grandes ramas que conducirían a crocodilomorfos, dinosaurios, pterosaurios y aves. Su anatomía combina caracteres primitivos con innovaciones como la fenestra anteorbital, lo que permite observar una etapa temprana en la construcción del cráneo arcosauriforme. Además, su presencia inmediatamente después de la crisis pérmico-triásica ilustra cómo estos reptiles comenzaron a ocupar nichos de depredadores terrestres durante la recuperación de los ecosistemas mesozoicos.
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