https://frosthead.com

Prazgodovinske kite čeljustne kosti lovijo na evolucijo Baleena

Če opazite hranjenega plavuta, modrega ali grbastega kita, boste verjetno ugledali ščetine bale, ki napolnjujejo njegove prazne čeljusti. Baleen je za razliko od katere koli druge prehranjevalne strukture na planetu. Iz keratina, enakega materiala kot za nohte za lase in prste, baleen visi s strehe ustja kita in se uporablja za filtriranje majhnih rib in rakov iz velikih zaliv vode. Ko voda kiti v usta kita, majhna bitja zlahka preidejo skozi ščetinice podobne glavnikom, ko pa je kitova usta polna vode, izplakne vodo nazaj ven, tako da drobna bitja v steni baleen zapustijo pogoltniti cele.

Znanstveniki ne vedo, kako in kdaj se je razvijala baleen, toda nedavno odkritje starodavnega fosila kitov, starega približno 30 do 33 milijonov let, ki je bil skrit v zbirkah Nacionalnega zgodovinskega muzeja Smithsonian, je lahko kritičen namig.

Glede na novo študijo, ki so jo objavili raziskovalci iz Prirodoslovnega muzeja Smithsonian, teksaške univerze A&M, naravoslovnega in kulturnega muzeja Burke v Seattlu in univerze George Mason, je ta starodavni kit, imenovan Maiabalaena nesbittae, ki se hrani z zobmi ali baleen. Danes obstajata dve vrsti kitov - tista, ki jedo z baleen, in tista, ki jedo z zobmi in eholokacijo za sledenje plena. Dolgo časa so paleobiologi špekulirali, da ima prednik balenih kitov tako zobe kot primitivno obliko baleen - kar znanstveniki imenujejo prehodna vrsta. Za takšno vrsto še ni dokazov, vendar odkritje Maiabalaene kaže na to, da ena starodavna vrsta kita za preživetje morda ne potrebuje niti zob niti baleen.

Kitasta čeljust Zgornja čeljust in lobanja Maiabalaena nesbittae . Kiti so bili prvi sesalci, ki so se razvili baleen, in noben drug sesalec ne uporablja nobene anatomske strukture, niti na daljavo podobne strukture, da bi porabil svoj plen. (Smithsonian)

"Ko govorimo o evoluciji kitov, se učbeniki ponavadi osredotočajo na zgodnje faze, ko so kiti odhajali od kopnega do morja, " pravi Nicholas Pyenson, kustos fosilnih morskih sesalcev Nacionalnega naravoslovnega muzeja. „ Maiabalaena kaže, da je druga faza razvoja kitov enako pomembna za evolucijo v velikih lestvicah. Zdaj lahko prvič ugotovimo izvor hranjenja s filtri, kar je ena glavnih novosti v zgodovini kitov. "

Tako kot večina mehkih tkiv tudi baleen ne fosilizira. Iskanje namigov, ki namigujejo na obstoj baleen v starejših fosilih, zahteva nekaj detektivskega dela - preprosto pregledovanje čeljustnih kosti tega fosiliziranega kita s prostim očesom ga ne bi rešilo. Namesto tega so se znanstveniki obrnili na visoke ločljivosti CT skenerja, da bi natančno pregledali strukturo kosti. Kar so našli, je bilo nepričakovano.

"Polomil nam je oreh na način, kot ga nismo mogli niti pred 5 do 10 leti. Dobili smo sliko, kaj se dogaja znotraj kosti, in to nam lahko pove, ali je bil baleen tam, «pravi Carlos Peredo, glavni avtor študije in doktorski kandidat na univerzi George Mason.

Carlos s kitom Carlos Mauricio Peredo, podoktorski znanstveni sodelavec Nacionalnega muzeja naravoslovnega muzeja in glavni avtor študije, s 33-letno zgodnjo baletno kito Maiabalaena nesbittae . Fosil je prva vrsta, ki so jo opisali znanstveniki in bo zdaj zgled te vrste znanstveni skupnosti. (Smithsonian)

Kiti imajo danes razvite mreže krvnih žil v ustnicah ust, ki hranijo bale ali zobe s hranili. In tako so njihove čeljustne kosti prepredene z mikroskopskimi luknjami. Za ta fosil ni bilo tako.

Namesto tega je imela lobanja Maiabalaena kazalce mesnate linije dlesni, močnega jezika in mišičastih licih, ki so bile vakuumske obroke lignjev in rib. S temi močnimi mišicami bi lahko oblikoval usta, ki bi delovala kot slama - podvig, ki so ga opazili pri novejših zobatih kitih, kot so narwhal in izumrli odobenocetops. Streha ust Maiabalaene je bila v primerjavi z današnjimi kitovi vitki, ki potrebujejo široka ustja, da se zasidrajo na številnih krogih balenov . Imeli so tudi razmeroma dolge in široke sprednje plavute, nenavaden, ki znanstvenike še vedno zatakne.

Ob tako edinstveni metodi hranjenja se je edino logično vprašati, zakaj bi se ta kita tako razvijala. Kakšna bi bila lahko prednost izgube pomembnega orodja za hranjenje, kot so zobje?

Prvič, zobje so dragi. Za izgradnjo zob z močno sklenino je potrebno veliko energije in virov. Cepljenje hrane je veliko bolj varčno, ko je mehka hrana na voljo. Drugič, ta kita je živela v času Zemljine zgodovine, ko se je okolje hitro spreminjalo. Ko se je Antarktika na koncu eocena odcepila od Južne Amerike, so se oceanske tokove motile. Zdaj samo na Antarktiki ogromen tok obkroža celino - sprememba, ki ima ogromne posledice tako za atmosferske kot za oceanske temperature po vsem svetu. Medtem ko ostaja nejasno, kako bi to konkretno vplivalo na kite, je jasno, da je bila sprememba podnebja Zemlje iskra, ki je vžgala dramatične evolucijske spremembe.

"Vsakič, ko v tem času najdemo drugačnega kita, je:" Oh, to je drugače, to je čudno. " Tik ob drugem najdete dva kita, ki nista podobna, "pravi Peredo.

Kito umetnost Umetniška rekonstrukcija matere in teleta Maiabalaene nesbittae, ki je negovala obrežje Oregona med Oligocenom, pred približno 33 milijoni let. Medtem ko Maiabalaena ne bi mogla žvečiti ali filtrirati krme, mišične pritrditve na kosteh grla kažejo, da ima verjetno močne obraze in izvlečen jezik. Te lastnosti bi mu omogočile, da bi sesal vodo v usta in pri tem zajemal ribe in majhne lignje. (Alex Boersma)

Kiti, ki so običajno v anatomiji hranjenja zelo podobni, se v času oligocena izjemno razlikujejo - v epohi takoj po eocenu in spremembi zemljepisa Zemlje. Nekateri od teh kitov so imeli zobe, ki so bili videti kot nazobčana silhueta gorskega grebena, drugi pa preprost stožčast zob s samo eno točko. Bilo je celo kitov iz roda z zobatih kitov, ki so izgubili zobe in se zatekali na hranjenje s sesanjem. Ta raznolikost kaže, da so kiti eksperimentirali z najboljšimi strategijami hranjenja in se do konca oligocena zožili na enostavne oblike, ki obstajajo do danes.

Kdaj, ko se je pojavil baleen? Čeprav še vedno ni jasno, znanstveniki ugibajo. Ocenjuje se, da je skupni prednik vseh kitov živel pred 23 do 25 milijoni let. Verjetno se je ta neodkrita prednica pojavila v času intenzivnih sprememb oligocena. Prav v tem času se je pojavil najzgodnejši prednik današnjih zobatih kitov.

Ko naš svet spet zahaja v novo obdobje hitrih podnebnih sprememb, si vzamemo čas, da se ozremo, kako pretekli prilagojeni kiti lahko osvetlijo, kako se bodo spopadli današnji kiti. Že obstajajo dokazi, da kiti spreminjajo svoje selitvene poti in gredo po nove vire hrane. Kiti se bodo verjetno morali razviti več kot le svoje vedenje, da bodo preživeli in bili v koraku s spreminjajočim se svetom okoli sebe.

Prazgodovinske kite čeljustne kosti lovijo na evolucijo Baleena