https://frosthead.com

Misterul boturilor super-lungi ale delfinilor antici

Pentru o perioadă de câteva milioane de ani, specii străvechi de delfini au alunecat prin mări, arătând în multe feluri asemănătoare cu balenele dințate de astăzi - cu excepția notabilă a boturilor remarcabil de lungi. Aceste cetacee ciudate se lăudau cu boturi proporționale mai lungi decât orice alt mamifer sau reptil acvatic, viu sau dispărut; unele dintre apendicele lor asemănătoare nasului s-au extins cu peste 500 la sută mai departe decât cearcanele lor. Chiar și Matthew McCurry, curatorul paleontologiei de la Muzeul australian care a studiat evoluția boturilor lungi la speciile existente, își găsește craniile „cu aspect extrem de ciudat”.

În 2015, în calitate de coleg pre-doctoral la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian, McCurry a decis să arunce o privire mai atentă asupra acestor mamifere marine dispărute. Oamenii de știință știu despre ei de mai bine de 100 de ani, dar nimeni nu și-a dat seama de funcționarea botezurilor lor abundente. Ipotezele au fost „în mare măsură calitative și de îndemânare”, spune Nicholas Pyenson, curatorul mamiferelor marine fosile la Muzeul de Istorie Naturală. „Oamenii au spus:„ Oh, botul lung este probabil folosit pentru a stârni prada în sedimente ... [W] hat, aș spune că acestea sunt ipoteze adaptative, dar nimic nu a fost testat cu adevărat. ”

Așadar, McCurry și Pyenson au început să facă exact asta. Și într-o nouă lucrare publicată în Paleobiologie , cercetătorii au prezentat o soluție pentru cazul curios al delfinului îndesat de mult: creaturile, pe care le-au găsit, au reușit să-și bată botul prin apă, folosindu-le pentru a lovi și a înfunda prada., la fel cum face astăzi peștele sabie.

În încercarea de a analiza craniile unice ale cetaceelor ​​de multă durată, McCurry și Pyenson s-au îndreptat spre marea troită a fosilelor balenelor din Smithsonian. „Avem atât de mulți care nu au fost examinați încât, de fapt, nu vă pot spune întreaga măsură a înregistrărilor fosile de balene pe care le deținem”, spune Pyenson, dar estimează că pot exista 15.000 în colecție.

Cercetătorii au efectuat tomografii computerizate (tomografie computerizată) ale craniei a trei specii dispuse ( Pomatodelphis inaequalis, Xiphiacetus bossi și flagelator Zarhachis ) și distribuții ale altor două cetacee antice ( Parapontoporia sternbergi și Zarhinocetus errabundus ). Pentru a compara aceste creaturi cu animale care sunt vii astăzi, McCurry și Pyenson au scanat două specii de delfini de râu, care au musai considerabil mai lungi decât omologii lor din locuințe oceanice, deși nu au fost aproape atâta timp cât predecesorii lor preistorici. Cercetătorii au privit, de asemenea, două specii de pești cu smucitură lungă: marlinul albastru atlantic și peștele sabie.

McCurry și Pyenson au analizat apoi modelele digitale ale craniilor folosind calcule pe care inginerii se bazează pentru a evalua capacitățile portante ale grinzilor. Potrivit lui Pyenson, „teoria fasciculului” este utilă în studiul boturilor, deoarece „vorbește despre aceste obiecte întrucât sunt construite pentru a răspunde forțelor: cât de rigid este, ce fel de stresuri îi sunt impuse”. Și cercetătorii au descoperit acei delfini de altădată n-ar fi avut probleme să-și arunce boturile impresionante prin apă pentru a-și risipi prada.

Deoarece boturile speciilor variau ca formă, și-au mutat apendicile la îndemână în moduri diferite. Unii i-au măturat dintr-o parte în alta, alții în sus și în jos, iar alții încă își puteau muta boturile în mai multe direcții.

„Imaginează-ți un fascicul ca o schi”, spune Pyenson, ca exemplu. „Un schi se flexează bine în sus și în jos, dar nu într-o parte. Un stâlp, care are aceeași formă distribuită, se poate flexa în sus și în jos [și] una în alta, fără probleme. ”

Cercetătorii au fost deosebit de surprinși de faptul că aceste animale nu erau toate strâns legate între ele. Mai multe specii par să fi evoluat în mod independent, boturi excepțional de lungi, ceea ce sugerează că ceva din mediul lor a condus schimbarea. Dar ce anume?

Au apărut delfini cu o mușcă lungă în Miocenul Mijlociu, a perioadă care se întindea între 11, 6 și 16 milioane de ani în urmă, când clima era mai caldă decât azi. Temperaturile oceanului au crescut și nivelul mării a crescut, creând mai mult fundul mării aproape de mal, care este „un habitat cu adevărat excelent pentru pești și alte obiecte de pradă pentru delfini”, spune Pyenson. Dar răspunsul de evadare al peștilor devine mai rapid în apele mai calde, ceea ce le face mai dificil de prins. Este posibil, cercetătorii teoretizează, că delfinii au evoluat boturi hiper-lungi în această perioadă pentru a le oferi un avantaj suplimentar în timpul vânătorii.

Timp de milioane de ani, temperaturile globale au rămas constante, iar delfinii cu boturi suprem alungite s-au prins în ape calde.

„Poate că aceasta este o consecință a ceea ce se întâmplă atunci când ai un astfel de mediu stabil timp de câteva milioane de ani”, teoretizează Pyenson. „Aceste trăsături devin exagerate”.

Însă, odată cu apariția erei Pliocenului, climatul a devenit mai neregulat, iar abundența terenurilor de hrănire temperată, aproape de mal, a fluctuat. Odată cu aceste schimbări, delfinii cu nasul lung au dispărut. Și acest lucru ridică întrebări interesante cu privire la dacă traiectoria evolutivă a delfinilor dispăruți ne poate spune ceva despre modul în care delfinii ar putea decurge în epoca actuală a schimbărilor climatice.

Povestea acestor creaturi străvechi evidențiază modul în care mediul unui organism își transformă aspectul și arată clar ceea ce rămânem să pierdem în ceea ce privește biodiversitatea atunci când se schimbă un mediu, zoologul Karina Amaral de la Universitatea Federală Rio Grande do Sul, care nu a fost implicată în studiul, îi spune lui Ed Yong despre The Atlantic . Și este important să avem în vedere, în special, „[într-un moment în care mulți oameni insistă să ignorăm climatul nostru în schimbare”, spune Amaral.

Ce ne poate spune traiectoria evolutivă a delfinilor dispăruți despre felul în care delfinii ar putea să apară în era actuală a schimbărilor climatice? McCurry observă că este dificil să tragi concluzii definitive, deoarece fluctuațiile de temperatură astăzi sunt „fără precedent în cauza și viteza lor.” Dar consideră că studiul este o „poveste de precauție”, iar Pyenson adaugă că privirea mai atentă la balenele antice poate oferi o perspectivă asupra viitorului sistemelor oceanice ale Pământului.

„Crește nivelul ridicat al mării, oceanele acidulate, oceanele mai calde - acestea sunt toate trăsăturile lumilor balene trecute”, spune el. „Și uitându-ne la înregistrarea fosilelor, uitându-ne la răspunsul biologic al lumilor trecute, aceasta va fi cu adevărat importantă înainte.”

Misterul boturilor super-lungi ale delfinilor antici