, joka kilpaili dinosaurusten höyhenten evoluution kanssa, yksi elämän historian erikoisimmista muunnoksista oli baleenirivistöjen kehittyminen taipuisista karvamaisista levyistä, joita sinivalaat, ryhävalaat ja muut merinisäkkäät käyttävät suodattaakseen suhteellisen pieniä saaliita meriveden kulauksista. Epätavallinen rakenne mahdollistaa sen, että maailman suurimmat eläimet voivat syödä useita tonneja ruokaa joka päivä pureskelematta tai purematta. Smithsonianin tutkijat ovat löytäneet tärkeän välittäjäyhteyden tämän innovatiivisen ruokintastrategian kehityksessä: muinaisen valaan, jolla ei ollut hampaita eikä baleenia.
marraskuussa. 29 Current Biology-lehden numerossa Smithsonian ’ s National Museum of Natural Historyn tutkijat ja kollegat kuvailevat ensimmäistä kertaa Maiabalaena nesbittae-nimistä valasta, joka eli noin 33 miljoonaa vuotta sitten. Käyttämällä uusia menetelmiä analysoida kauan sitten löydetty fossiileja sijoitettu Smithsonian national collection, ryhmä, johon kuuluu tutkijoita George Mason University, Texas&M University ja Burke Museum of Natural History and Culture Seattlessa (Smithsonian Affiliate), on todennut, että tämä hampaaton, 15-jalka valas todennäköisesti ollut baleen, osoittaa yllättävää välivaiheen välillä baleen valaita, jotka elävät tänään ja niiden hammastettu esivanhemmat.
”kun puhumme valaiden evoluutiosta, oppikirjat keskittyvät yleensä varhaisvaiheeseen, jolloin valaat kulkivat maalta merelle”, sanoi Nicholas Pyenson, National Museum of Natural Historyn fossiilisten merinisäkkäiden intendentti. ”Maiabalaena osoittaa, että valaiden evoluution toinen vaihe on yhtä tärkeä evoluution kannalta Suurten mittakaavojen yli. Nyt voimme ensimmäistä kertaa selvittää suodatinsyötön alkuperän, joka on yksi valaiden historian suurimmista innovaatioista.”
kun valaat kehittyivät ensimmäisen kerran, ne pureskelivat hampaillaan ruokaansa aivan kuten maalla asuneet esi-isänsä. Ajan kuluessa monet näiden varhaisten valaiden jälkeläiset jatkoivat ruokansa pureskelua ja perivät tämän piirteen edeltäjiltään. Mutta kun meret niiden ympärillä muuttuivat ja eläimet kehittyivät, syntyi aivan uusia ruokintastrategioita, mukaan lukien baleenin suodatinruokinta, sanoo National Museum of Natural Historyn esitohtori Carlos Mauricio Peredo, tutkimuksen johtava kirjoittaja, joka analysoi Maiabalaena-fossiileja.
valaat olivat ensimmäiset nisäkkäät, jotka kehittivät baleenin, eikä mikään muu nisäkäs käytä mitään edes etäisesti sen kaltaista anatomista rakennetta syödäkseen saaliinsa. Mutta on turhauttavaa, että baleen, jonka kemiallinen koostumus muistuttaa enemmän hiusten tai kynsien koostumusta kuin luuta, ei säily hyvin. Sitä esiintyy harvoin fossiiliaineistossa, minkä vuoksi paleontologeilta puuttuu suoria todisteita sen menneisyydestä tai alkuperästä. Sen sijaan tutkijat ovat joutuneet turvautumaan fossiileista saatuihin päätelmiin ja sikiön ja valaan kehitystä kohdussa koskeviin tutkimuksiin kootakseen johtolankoja siitä, miten baleen kehittyi.
tämän vuoksi ei ole ollut selvää, säilyttivätkö varhaiset baleenivalaat kehittyessään esi-isiensä hampaat, kunnes oli luotu suodatinsyöttöjärjestelmä. Peredon mukaan varhainen oletus oli, että meressä elävien nisäkkäiden on täytynyt tarvita hampaita tai paaleja syödäkseen-mutta useat elävät valaat ovat ristiriidassa tämän ajatuksen kanssa. Kaskeloteilla on hampaita alaleuassaan, mutta ei lainkaan yläosassa, joten ne eivät voi purra tai pureskella. Sarvivalaiden ainoat hampaat ovat niiden pitkät syöksyhampaat, joita ne eivät käytä ravinnokseen. Joillakin nokkavalaslajeilla ei ole lainkaan hampaita, vaikka ne on luokiteltu hammasvalaiksi.
sen iän vuoksi paleontologit epäilivät Peredon mukaan, että Maiabalaenalla saattaisi olla tärkeitä johtolankoja baleenin evoluutiosta. Fossiili on peräisin massiivisten geologisten muutosten aikakaudelta valaiden evoluution toisen suuren vaiheen aikana, eoseenikauden aikoihin, jolloin siirryttiin Oligoseenille. Mantereiden siirtyessä ja erottuessa merivirrat kieppuivat ensimmäistä kertaa Etelämantereen ympärillä viilentäen vesiä merkittävästi. Fossiilisto osoittaa, että valaiden ruokintatavat eriytyivät nopeasti tämän ajanjakson aikana, ja toinen ryhmä johti nykyisiin suodattimilla ruokittaviin valaisiin ja toinen kaikuluotaaviin valaisiin.
näin ollen Maiabalaena oli saanut runsaasti tarkastelua Oregonista 1970-luvulla tekemänsä löydön jälkeen, mutta kivimatriisi ja fossiilin keräämä aineisto peittivät yhä monet sen piirteet. Vasta kun Peredo lopulta puhdisti fossiilin ja tutki sen sitten huipputeknisellä CT-skannaustekniikalla, sen silmiinpistävimmät piirteet selvisivät. Maiabalaenan hampaattomuus näkyi helposti säilyneestä luusta, mutta CT-kuvat, jotka paljastivat fossiilin sisäisen anatomian, kertoivat tutkijoille jotain uutta: Maiabalaenan yläleuka oli ohut ja kapea, mikä teki siitä puutteellisen pinnan baleenin ripustamiseen.
”elävällä paalivalaalla on suussaan iso, leveä katto, ja se on myös paksuuntunut luomaan paalille kiinnityspaikkoja”, Peredo sanoi. ”Maiabalaena ei. Voimme sanoa, ettei tällä fossiililla ollut hampaita.on todennäköisempää, ettei sillä ollut baleeniakaan.”
vaikka Maiabalaena ei olisi kyennyt pureskelemaan tai suodattamaan rehua, sen kurkun luissa olevat lihasliitteet osoittavat, että sillä oli todennäköisesti vahvat posket ja sisäänvedettävä kieli. Näiden piirteiden avulla se olisi voinut imeä vettä suuhunsa ja imeä samalla kaloja ja pieniä kalmareita. Kyky imusyötön olisi tehnyt hampaat, joiden kehittäminen vaatii paljon energiaa kasvaa, tarpeettomia. Hampaiden häviäminen näyttää siis asettaneen baleen evoluutiovaiheen, jonka tutkijat arvioivat syntyneen noin 5-7 miljoonaa vuotta myöhemmin.
Peredo ja Pyenson näkevät valaiden evoluution tutkimisen avaimena niiden selviytymisen ymmärtämiseksi nykypäivän nopeasti muuttuvissa valtamerissä. Kuten baleenin ilmaantuminen, valaiden hampaiden häviäminen on osoitus sopeutumiskyvystä, mikä viittaa siihen, että valaat saattavat pystyä sopeutumaan valtamerien nykyisiin haasteisiin. Peredo varoittaa kuitenkin, että evoluution muutos voi olla hidasta suurimmille valaille, joiden elinikä on pitkä ja joiden lisääntyminen kestää kauan.
”ottaen huomioon valtamerten muutosten laajuuden ja nopeuden nykyään, emme tarkalleen tiedä, mitä se merkitsee kaikille eri suodatinvalaslajeille”, hän sanoi. ”Tiedämme, että ne ovat muuttuneet menneisyydessä. Kyse on vain siitä, pystyvätkö he seuraamaan mitä meret tekevätkin—ja me muutamme meriä aika nopeasti juuri nyt.”
#
Huomautus toimittajille: Multimedia, mukaan lukien valokuvat, löytyy Dropboxin kautta täältä (salasana: baleen).