Rivalizando com a evolução das penas em dinossauros, uma das mais extraordinárias transformações na história de vida foi a evolução de barbatana—linhas flexíveis de cabelo-como placas de baleias azuis, baleias-jubarte e outros mamíferos marinhos usar para filtrar relativamente pequenas presas e goles de água dos oceanos. A estrutura incomum permite que as maiores criaturas do mundo consumam várias toneladas de comida por dia, sem nunca mastigar ou morder. Agora, cientistas Smithsonianos descobriram uma importante ligação intermediária na evolução desta estratégia inovadora de alimentação: uma baleia antiga que não tinha dentes nem baleen.
no Nov. 29 edição da revista Current Biology, os cientistas do Smithsonian National Museum of Natural History e colegas descrevem pela primeira vez Maiabalaena nesbittae, uma baleia que viveu cerca de 33 milhões de anos atrás. Usando novos métodos para analisar de há muito tempo atrás, descobriu fósseis alojados no Smithsonian national collection, a equipe, que inclui cientistas da Universidade George Mason, Texas&M University e o Burke Museu de História Natural e da Cultura, em Seattle (um Smithsonian de Afiliados), determinou que este desdentado, de 15 pés de baleia provavelmente não tinha barbatana, mostrando uma surpreendente etapa intermediária entre as baleias de barbas que vivemos hoje, e seus dentes antepassados.”quando falamos sobre a evolução das baleias, os livros tendem a focar-se nos estágios iniciais, quando as baleias iam de terra para Mar”, disse Nicholas Pyenson, curador do Museu Nacional de História Natural de mamíferos marinhos fósseis. Maiabalaena mostra que a segunda fase da evolução da Baleia é igualmente importante para a evolução em grandes escalas. Pela primeira vez, podemos agora identificar a origem da alimentação com filtro, que é uma das principais inovações na história da baleia.quando as baleias evoluíram, usavam dentes para mastigar a comida, tal como os seus antepassados terrestres. Com o passar do tempo, muitos descendentes dessas primeiras baleias continuaram a mastigar sua comida, herdando Esta característica de seus antecessores. Mas à medida que os oceanos em torno deles mudaram e os animais evoluíram, surgiram estratégias de alimentação inteiramente novas, incluindo a alimentação com filtro de baleen, diz O companheiro pre-doutorado do Museu Nacional de História Natural, Carlos Mauricio Peredo, o principal autor do estudo que analisou os fósseis de Maiabalaena.baleias foram os primeiros mamíferos a evoluir baleen, e nenhum outro mamífero usa qualquer estrutura anatômica, mesmo remotamente similar a ela, para consumir sua presa. Mas frustrantemente, baleen, cuja composição química é mais como a do cabelo ou unhas do que o osso, não preserva bem. Raramente é encontrada no registro fóssil, deixando paleontólogos sem evidências diretas de seu passado ou origens. Em vez disso, os cientistas tiveram que confiar em inferências de fósseis e estudos do desenvolvimento fetal-baleia no útero para juntar pistas sobre como baleen evoluiu.como resultado, não ficou claro se, à medida que evoluíam, as baleias-de-barbatanas primitivas retinham os dentes dos seus antepassados até que um sistema de Filtragem de alimentação fosse estabelecido. Uma suposição inicial precoce, disse Peredo, era que os mamíferos que habitam o oceano devem ter necessidade de dentes ou baleen para comer—mas várias baleias vivas contradizem essa ideia. Os cachalotes têm dentes na mandíbula inferior, mas nenhum no topo, por isso não podem morder ou mastigar. Os únicos dentes dos narvais são as suas presas longas, que não usam para alimentar. E algumas espécies de baleias bicadas, apesar de serem classificadas como baleias dentadas, não têm dentes.por causa de sua idade, disse Peredo, paleontólogos suspeitaram que Maiabalaena poderia conter pistas importantes sobre a evolução de baleen. O fóssil vem de um período de massiva mudança geológica durante a segunda grande fase da evolução da baleia, por volta da época do Eoceno estava em transição para o Oligoceno. Com os continentes mudando e separando-se, as correntes oceânicas giraram em torno da Antártida pela primeira vez, esfriando significativamente as águas. O registro fóssil indica que os estilos de alimentação das baleias divergiram rapidamente durante este período, Com um grupo levando às baleias-filtro de hoje e o outro levando à ecolocalização.consequentemente, Maiabalaena tinha recebido muita atenção desde a sua descoberta em Oregon, na década de 1970, mas a matriz rochosa e material que o fóssil foi coletado ainda obscureceu muitas de suas características. Foi só quando Peredo finalmente limpou o fóssil e, em seguida, examinou-o com tecnologia de digitalização CT de última geração que suas características mais marcantes se tornaram claras. A falta de dentes de Maiabalaena foi facilmente aparente a partir do osso preservado, mas a tomografia, que revelou a anatomia interna do fóssil, disse aos cientistas algo novo.: A mandíbula superior de maiabalena era fina e estreita, tornando-a uma superfície inadequada para suspender baleen.
“uma baleia baleen viva tem um grande e amplo telhado em sua boca, e também é espessada para criar locais de apego para o baleen”, disse Peredo. “Maiabalaena não. Podemos dizer conclusivamente que esta espécie fóssil não tinha dentes, e é mais provável que não tivesse baleen também.”apesar de Maiabalaena não ter sido capaz de mastigar ou filtrar alimentos, as ligações musculares nos ossos da garganta indicam que provavelmente tinha bochechas fortes e uma língua retrátil. Estes traços teriam permitido que sugasse água para a boca, pegando peixes e pequenas lulas no processo. A capacidade de sucção alimentar teria rendido dentes, cujo desenvolvimento requer muita energia para crescer, desnecessário. A perda de dentes, então, parece ter definido o estágio evolutivo para o baleen, que os cientistas estimam surgiu cerca de 5 a 7 milhões de anos mais tarde.Peredo e Pyenson vêem o estudo da evolução das baleias como a chave para compreender a sua sobrevivência nos oceanos em rápida mudança. Como o surgimento de baleen, a perda de dentes nas baleias é evidência de adaptabilidade, sugerindo que as baleias podem ser capazes de se adaptar aos desafios colocados no oceano hoje. Ainda assim, alerta Peredo, a mudança evolutiva pode ser lenta para as maiores baleias, que têm longos períodos de vida e levam muito tempo para se reproduzirem.
“dada a escala e a taxa de mudanças no oceano hoje, não sabemos exatamente o que isso significará para todas as diferentes espécies de baleias-filtrantes”, disse ele. “Sabemos que eles mudaram no passado. É só uma questão de saber se conseguem acompanhar o que os oceanos estão a fazer e estamos a mudar os oceanos muito rapidamente neste momento.”
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nota aos editores: multimídia, incluindo fotos, pode ser encontrada aqui através do Dropbox (senha: baleen).