https://frosthead.com

Muistsete delfiinide ülipikkade käppade mõistatus

Juba mitu miljonit aastat libisesid iidsed delfiiniliigid läbi merede, nähes paljuski sarnaseid tänapäeva hammastega vaaladega - välja arvatud nende silmapaistvalt pikk kärss. Need paaritu vaalalised uhkeldasid proportsionaalselt pikema kärsaga kui ükski teine ​​veeimetaja või roomaja, elus ega väljasurnud; mõned nende ninakujulised lisad laienesid rohkem kui 500 protsenti kaugemale kui nende brakinaasid. Isegi Matthew McCurry, Austraalia muuseumi paleontoloogia kuraator, kes on uurinud olemasolevate liikide pikkade kärsakujude evolutsiooni, leiab nende kolju “äärmiselt kummalise väljanägemisega”.

2015. aastal otsustas McCurry Smithsoniani Riikliku Loodusmuuseumi doktorikraadiga stipendiaadina neid väljasurnud mereimetajaid lähemalt uurida. Teadlased on neist teadnud rohkem kui 100 aastat, kuid keegi polnud nende rikkaliku kärsa funktsiooni alla pannud. Hüpoteesid olid „enamasti kvalitatiivsed ja ebaõiged”, ütles loodusloomuuseumi fossiilsete mereimetajate kuraator Nicholas Pyenson. "Inimesed ütlesid:" Oh, pikka kärsat kasutatakse tõenäoliselt settes saakloomade segamiseks ... Ma ütleksin, et need on kohanemishüpoteesid, kuid midagi polnud tegelikult testitud. "

Nii et McCurry ja Pyenson otsustasid just seda teha. Ja ajakirjas Paleobiology ilmunud uues artiklis on teadlased välja pakkunud lahenduse pika käraga delfiini uudishimulikule juhtumile: nende leitud olendid suutsid oma kärsakesed vee alt läbi käia, kasutades neid saagiks löömiseks ja uimastamiseks., sama palju kui mõõkkala tänapäeval.

Püüdes analüüsida ammu kadunud vaalaliste ainulaadseid koljusid, pöördusid McCurry ja Pyenson Smithsoniani vaalafossiilide tohutu poole. "Meil on nii palju, et neid ei ole vaadatud, ja ma ei saa teile tegelikult öelda, et meie valduses olevate vaalafossiilide kogumaht on täielik, " ütleb Pyenson, kuid arvab, et kollektsioonis võib olla kuni 15 000 inimest.

Teadlased viisid läbi kolme väljasurnud liigi ( Pomatodelphis inaequalis, Xiphiacetus bossi ja Zarhachis flagellator ) kraniaadi kompuutertomograafia (CT) skaneerimise ning kahe muu iidse vaalaliste ( Parapontoporia sternbergi ja Zarhinocetus errabundus ) kolju . Nende olendite võrdlemiseks tänapäeval elavate loomadega skaneerisid McCurry ja Pyenson kahte jõe delfiinide liiki, millel on märkimisväärselt pikem kärss kui nende ookeanil elavatel kaaslastel, ehkki mitte peaaegu nii kaua kui nende eelajaloolistel eelkäijatel. Teadlased vaatasid ka kahte pika kärsaga kala liiki: Atlandi sinine marliin ja mõõkkala.

McCurry ja Pyenson analüüsisid seejärel kolju digitaalseid mudeleid, kasutades arvutusi, millele insenerid tuginevad talade kandevõime hindamiseks. Pyensoni sõnul on „talade teooria” kasulik kärsade uurimisel, kuna see “räägib nendest objektidest, kuna need on ehitatud reageerima jõududele: kui jäik see on, milliseid pingeid sellele rakendatakse.” Ja teadlased leidsid et eelmise aasta delfiinidel poleks olnud raskusi oma muljetavaldava kärsa vee pühkimisega, et nad saaki rüübata.

Kuna liigi kärssad olid erineva kujuga, nihutasid nad oma käepäraseid lisandeid erineval viisil. Mõni pühkis neid küljelt küljele, teised üles ja alla ning veel teised said kärsse mitmes suunas liigutada.

"Kujutage ette sellist tala nagu suusk, " kirjeldab Pyenson näitena. „Suusk paindub hästi üles ja alla, kuid mitte küljelt küljele. Sama kujuga poolus võib painduda üles ja alla [ja] küljele, pole probleemi. "

Teadlasi tabas eriti asjaolu, et need loomad polnud kõik üksteisega tihedalt seotud. Mitmetel liikidel näib olevat iseseisvalt arenenud erakordselt pikk kärss, mis viitab sellele, et midagi nende keskkonnas ajendas muutust. Aga mis täpselt?

Pika kärsakuga delfiinid tekkisid keskmiokeenis, a Periood, mis ulatus 11, 6–16 miljonit aastat tagasi, kui kliima oli soojem kui praegu. Ookeanitemperatuur tõusis ja merepinnad tõusid, luues rohkem kalda lähedal asuvat merepõhja, mis on „tõesti suurepärane elupaigaks kaladele ja muudele delfiinide saagiks mõeldud asjadele”, kirjeldab Pyenson. Kuid kalade põgenemisvastus muutub soojemates vetes kiiremaks, muutes nende püüdmise keerukamaks. Teadlaste teoreetilise arvamuse kohaselt on delfiinidel sel perioodil arenenud ülipikad kärsad, et anda neile jahil jahil täiendav eelis.

Miljonid aastad püsisid globaalsed temperatuurid ühtlasena ja delfiinid ülima pikliku kärsaga hõõrusid soojas vees.

"Võib-olla on see tagajärg sellele, mis juhtub, kui teil on selline keskkond stabiilne mitu miljonit aastat, " teoreerib Pyenson. "Need omadused liialdatakse."

Pliotseeni ajastu saabumisega muutus kliima muutumatuks ja parasvöötme kalda lähedal asuvate söödaalade arvukus kõikus. Nende muudatustega kadusid pika ninaga delfiinid. Ja see tekitab huvitavaid küsimusi selle kohta, kas kustunud delfiinide evolutsioonitrajektoor võib meile öelda midagi selle kohta, kuidas delfiinid praegusel kliimamuutuste ajastul hakkama saavad.

Nende iidsete olendite lugu tõstab esile, kuidas organismi keskkond muudab oma välimust, ja näitab selgelt, mida me keskkonnamuutmisel kaotame bioloogilise mitmekesisuse osas, teatas zooloog Karina Amaral Rio Grande do Suli föderaalsest ülikoolist, kes polnud sellega seotud. uuring, räägib Ed Yong The Atlanticust . Ja see on oluline, eriti arvestades "ajal, mil paljud inimesed nõuavad meie muutuva kliima eiramist, " ütleb Amaral.

Mida saab väljasurnud delfiinide evolutsioonitrajektoor meile öelda, kuidas delfiinid praegusel kliimamuutuste ajastul kannatada saavad? McCurry märgib, et lõplike järelduste tegemine on keeruline, kuna temperatuurikõikumised on tänapäeval nende põhjuste ja kiiruse osas enneolematud. "Kuid ta peab seda uuringut ettevaatusjutuks ja Pyenson lisab, et muistsete vaalade lähem uurimine võib anda ülevaade Maa ookeanisüsteemide tulevikust.

"Kõrge merepinna tõus, hapendatud ookeanid, soojemad ookeanid - need on kõik varasemate vaalade maailmade tunnused, " ütleb ta. "Ja kui vaadata fossiilseid andmeid, vaadates varasemate maailmade bioloogilisi reageeringuid, siis on see edasiliikumisel tõesti oluline."

Muistsete delfiinide ülipikkade käppade mõistatus