https://frosthead.com

Праисторически китове на костите на челюстта на костите светлина върху еволюцията на Baleen

Ако наблюдавате кит за хранене, син или гърбав кит, има голяма вероятност да хванете поглед върху четините на тютюн, които изпълват зеещите му челюсти. Baleen е за разлика от всяка друга структура за хранене на планетата. Изработен от кератин, същия материал като косата и ноктите за пръсти, бейлингът виси от покрива на устата на кит и се използва за филтриране на малки риби и ракообразни от големи глътки вода. Докато водата се влива в устата на кит, малките същества лесно преминават през четината, наподобяваща гребена, но след като устата на кит е пълна с вода, тя промива водата обратно навън, улавяйки малките същества в стената на Бейл, за да бъде погълнат цял.

Учените не знаят как или кога е еволюирала балейн, но неотдавнашното откритие на древен вкаменелост на китове - приблизително 30 до 33 милиона години - скрити в колекциите на Националния природонаучен музей на Смитсън, може да има критична представа.

Според ново проучване, публикувано от изследователи от Музея по естествена история в Смитсън, Тексаския университет A&M, Музея по естествена история и култура в Бърк в Сиатъл и университета Джордж Мейсън, този древен кит, наречен Maiabalaena nesbittae, хранен нито с зъби, нито с бали. Днес съществуват две родове китове - тези, които се хранят с помощта на baleen, и тези, които се хранят с помощта на зъби и ехолокация, за да проследяват плячка. Дълго време палеобиолозите спекулират, че предшественикът на китовете може да има както зъби, така и примитивна форма на бейлън - това, което учените наричат ​​преходен вид. Не съществуват доказателства за такъв вид, но откритието на Maiabalaena предполага, че един древен вид кит може да не е имал нужда нито от зъби, нито от вулкани, за да оцелее.

Кита челюст Горната челюст и черепът на Maiabalaena nesbittae . Китовете са първите бозайници, които развиват бали, и никой друг бозайник не използва анатомична структура, дори отдалечено подобна на нея, за да консумира плячката си. (Хан)

„Когато говорим за еволюцията на китовете, учебниците са склонни да се фокусират върху ранните етапи, когато китовете преминават от сушата към морето“, казва Никълъс Пиенсън, уредник на изкопаемите морски бозайници от Националния природонаучен музей. „ Maiabalaena показва, че втората фаза на еволюцията на китовете е също толкова важна за еволюцията в големи мащаби. За първи път вече можем да определим произхода на храненето с филтри, което е една от основните иновации в историята на китовете. “

Подобно на повечето меки тъкани, baleen не вкаменява. Намирането на улики, които намекват за съществуването на baleen в по-старите вкаменелости, изисква малко детективска работа - просто изследването на челюстните кости на този вкаменен кит с просто око няма да го разреже. Вместо това учените се обърнаха към силите на висока резолюция на СТ скенер, за да разгледат отблизо структурата на костта. Това, което намериха, беше неочаквано.

„Той напука гайката за нас по начин, който не можехме да имаме дори преди 5 до 10 години. Имаме представа какво се случва вътре в костта и това може да ни покаже дали е имало или не е „, казва Карлос Передо, водещ автор на проучването и докторски кандидат от университета Джордж Мейсън.

Карлос с кит Карлос Маурисио Передо, докторант на Националния музей по естествена история и водещ автор на изследването, с 33-годишния ранен балист кит Maiabalaena nesbittae . Вкаменелостта е първият от нейните видове, описан от учените и сега ще служи като пример за този вид за научната общност. (Хан)

Китовете днес имат сложни мрежи от кръвоносни съдове в ротовете на устата си, които подхранват балетата или зъбите им с хранителни вещества. И така, челюстните им кости са пробити с микроскопични отвори. Това не беше така за този вкаменелост.

Вместо това черепът на Maiabalaena имаше показатели за месеста линия на венците, силен език и мускулести бузи, изградени за вакуумиране на храната от калмари и риба. С тези силни мускули той би могъл да оформи устата си, за да функционира като сламка - подвиг, наблюдаван в по-нови зъбни китове като нарвал и изчезнали одобноцетопи. Покривът на устата на Maiabalaena беше тънък в сравнение с днешните китове, които се нуждаят от широки усти, за да закрепят многобройните си чинии. Освен това имаше сравнително дълги и широки предни плавници, странност, която все още спъва учените.

При такъв уникален метод за хранене е логично да се запитаме защо този кит би се развил по такъв начин. Какво може да бъде предимството да загубите важен инструмент за хранене като зъбите?

Първо, зъбите са скъпи. За изграждането на зъбите със здрав емайл са необходими много енергия и ресурси. Разяждането на храната е много по-икономично, когато меката храна е лесно достъпна. Второ, този кит е живял по време на историята на Земята, когато околната среда бързо се променя. Докато Антарктида се откъсна от Южна Америка в края на еоцена, океанските течения бяха прекъснати. Сега, само с Антарктида, масивен ток обгражда континента - промяна, която има огромни последици както за атмосферните, така и за океанските температури по целия свят. Макар да не е ясно как това би могло да повлияе конкретно на китовете, ясно е, че промяната в климата на Земята беше искра, която запали драматичните еволюционни промени.

„Всеки път, когато намерим различен кит през това време, това е„ О, това е различно, това е странно “. Откривате два кита един до друг и те не приличат на нищо ”, казва Передо.

Изкуство за китове Художествена реконструкция на майка и теле на Maiabalaena nesbittae, кърмещи от брега на Орегон по време на Олигоцен, преди около 33 милиона години. Докато Maiabalaena не би могъл да дъвче или филтрира храненето, мускулните приставки на костите на гърлото му показват, че вероятно има силни бузи и прибиращ се език. Тези черти биха му позволили да всмуква вода в устата си, поемайки риба и малки калмари в процеса. (Алекс Боерсма)

Китовете, обикновено сравнително сходни по отношение на анатомията на хранене, са забележително различни по време на олигоцен - епохата непосредствено след еоцена и промяната в географията на Земята. Някои от тези китове имат зъби, които приличат на назъбения силует на планински хребет, докато други имат обикновен коничен зъб само с една точка. Имаше дори китове от рода на назъбените китове, които загубиха зъбите си и прибягнаха до храносмилане. Това многообразие предполага, че докато Земята се променя, китовете експериментират с най-добрите стратегии за хранене и до края на олигоцена те се стесняват в една проста форма, която се запазва и до днес.

Кога да се появи baleen? Въпреки че все още не е ясно, учените имат предположение. Смята се, че общият прародител на всички бели китове е живял преди 23 до 25 милиона години. Вероятно този неоткрит прародител се е появил по време на интензивни промени в олигоцена. Именно през това време се появи най-ранният общ предшественик на днешните зъбни китове.

След като нашият свят отново навлиза в нов период на бързи климатични промени, отделяйки време да погледнем назад как адаптираните китове могат да хвърлят светлина върху това как ще се справят днешните китове. Вече има доказателства, че китовете променят своите миграционни пътища и следват нови източници на храна. Китовете вероятно ще трябва да се развият повече от просто поведението си, за да оцелеят и да бъдат в крак с променящия се свят около тях.

Праисторически китове на костите на челюстта на костите светлина върху еволюцията на Baleen