Dacă observați o înotătoare de albă, balenă albastră sau cocotată, este posibil să observați perișoarele de balot care îi umplu fălcile desfăcute. Baleen este spre deosebire de orice altă structură de hrănire de pe planetă. Făcută din keratină, același material ca și părul și unghiile degetelor, baleenul atârnă de acoperișul gurii unei balene și este folosit pentru a filtra peștii mici și crustaceele din gulii mari de apă. Pe măsură ce apa se năpustește în gura unei balene, micile creaturi trec cu ușurință prin peri sub formă de pieptene, dar odată ce gura unei balene este plină de apă, aceasta curge apa înapoi, prinzând cretinele minuscule din peretele baleenului pentru a fi înghițit întreg.
Oamenii de știință nu știu cum sau când a evoluat baleenul, dar descoperirea recentă a unei vechi fosile de balene - cu o vechime cuprinsă între 30 și 33 de milioane de ani - ascunsă în colecțiile Muzeului Național de Istorie Naturală Smithsonian poate deține un indiciu critic.
Conform unui nou studiu publicat de cercetătorii de la Muzeul de Istorie Naturală Smithsonian, Universitatea A&M din Texas, Muzeul de Istorie și Cultură Naturală Burke din Seattle și Universitatea George Mason, această balenă veche numită Maiabalaena nesbittae hrănită nici cu dinți, nici cu balot . Astăzi, există două linii de balene - cele care mănâncă folosind balal, și cele care mănâncă folosind dinți și ecolocație pentru a urmări prada. De mult timp, paleobiologii au speculat că un strămoș al balenelor balene ar putea avea atât dinți, cât și o formă primitivă de balot - ceea ce oamenii de știință numesc o specie de tranziție. Nu rămâne nicio dovadă a unei astfel de specii, dar descoperirea Maiabalaena sugerează că o specie antică de balenă nu a avut nevoie nici de dinți, nici de balans pentru a supraviețui.
Maxilarul superior și craniul Maiabalaena nesbittae . Balenele au fost primele mamifere care au evoluat balena și niciun alt mamifer nu folosește nicio structură anatomică chiar de la distanță similară cu ea pentru a-și consuma prada. (Smithsonian) „Când vorbim despre evoluția balenelor, cărțile de text tind să se concentreze pe etapele incipiente, când balenele mergeau de pe uscat în mare”, spune Nicholas Pyenson, curatorul mamiferelor fosile ale Muzeului Național de Istorie Naturală. „ Maiabalaena arată că a doua fază a evoluției balenelor este la fel de importantă pentru evoluția pe scări mari. Pentru prima dată, acum putem stabili originea alimentării cu filtre, care este una dintre inovațiile majore din istoria balenelor. ”
La fel ca majoritatea țesuturilor moi, balena nu se fosilizează. Găsirea unor indicii care sugerează existența balenelor în fosilele mai vechi necesită un pic de lucru detectiv - pur și simplu examinarea oaselor maxilare ale acestei balene fosilizate cu ochiul liber nu urma să o taie. În schimb, oamenii de știință au apelat la puterile de înaltă rezoluție ale unui scaner CT pentru a arunca o privire atentă asupra structurii osului. Ceea ce au găsit a fost neașteptat.
„Ne-a crăpat nuca în moduri pe care nu le puteam avea nici acum 5 - 10 ani. Avem o imagine a ceea ce se întâmplă în interiorul osului și asta ne poate spune dacă există sau nu balans ”, spune Carlos Peredo, autorul principal al studiului și candidat la doctorat la Universitatea George Mason.
Carlos Mauricio Peredo, colegul predoctoral al Muzeului Național de Istorie Naturală și autorul principal al studiului, cu Maiabalaena nesbittae în vârstă de 33 de milioane de ani. Fosila este prima dintre speciile sale descrise de oamenii de știință și va servi acum ca exemplar al acestei specii pentru comunitatea științifică. (Smithsonian) Balenele au astăzi rețele elaborate de vase de sânge în gurile gurii, care își hrănesc balta sau dinții cu nutrienți. Și astfel, oasele lor maxilarului sunt umplute cu găuri microscopice. Nu a fost cazul pentru această fosilă.
În schimb, craniul Maiabalaena avea indicatori ai unei linii gingivale cărnoase, a unei limbă puternică și a obrajilor musculari construiți pentru a-și goli mesele de calmar și pește. Cu acești mușchi puternici și-ar putea forma gura ca să funcționeze ca un paie - o observație observată la balenele dințate mai recente precum navalul și odobenocetopele dispărute. Acoperișul gurii Maiabalaenei era zvelt în comparație cu balenele din zilele noastre, care necesită guri largi pentru a-și ancora numeroasele farfurii de balot. Avea, de asemenea, flippers față relativ lungi și largi, o ciudățenie care încă îi împiedică pe oamenii de știință.
Cu o metodă atât de unică pentru hrănire, este logic să ne întrebăm de ce ar evolua această balenă într-un asemenea mod. Care ar putea fi avantajul pierderii unui instrument de alimentare important, cum ar fi dinții?
În primul rând, dinții sunt scumpi. Este nevoie de multă energie și resurse pentru a construi dinți cu smalț puternic. Slurpingul alimentelor este mult mai economic atunci când produsele alimentare moale sunt disponibile cu ușurință. În al doilea rând, această balenă a trăit într-o perioadă din istoria Pământului, când mediul se schimba rapid. În timp ce Antarctica s-a despărțit de America de Sud la sfârșitul Eocenului, curenții oceanului au fost perturbați. Acum, doar cu Antarctica, un curent masiv încercuiește continentul - o schimbare care a avut implicații masive atât pentru temperaturile atmosferice, cât și pentru cele oceanice de pe glob. Deși nu este clar în ce mod acesta ar fi putut afecta în mod specific balenele, ceea ce este clar este că schimbarea climatului Pământului a fost o scânteie care a aprins o schimbare evolutivă dramatică.
„De fiecare dată când găsim o balenă diferită în această perioadă, „ Oh, este diferit, este ciudat ”. Găsești două balene chiar unul lângă celălalt și nu arată nimic la fel ”, spune Peredo.
O reconstrucție artistică a unei mame și a unui vițel de Maiabalaena nesbittae care alăptează în largul Oregonului în timpul Oligocenului, în urmă cu aproximativ 33 de milioane de ani. În timp ce Maiabalaena nu ar fi fost în măsură să mestecă sau să filtreze hrana, atașamentele musculare pe oasele gâtului indică faptul că acesta ar avea obrajii puternici și o limbă retractabilă. Aceste trăsături i-ar fi permis să sugă apa în gură, preluând pește și calmar mic în acest proces. (Alex Boersma) Balenele, de obicei relativ similare în anatomia de alimentare, sunt remarcabil de diferite în timpul Oligocenului - epoca imediat după Eocen și schimbarea geografiei Pământului. Unele dintre aceste balene aveau dinți care arătau ca silueta zimțată a unei creste montane, în timp ce alții aveau un dinte simplu conic, cu un singur punct. Au existat chiar și balene din linia balenelor dințate care și-au pierdut dinții și au recurs la alimentația prin aspirație. Această diversitate sugerează că, pe măsură ce Pământul se schimba, balenele experimentau cele mai bune strategii de hrănire, iar până la sfârșitul Oligocenului s-au restrâns într-o formă simplă care a persistat până în zilele noastre.
Cât a apărut balta? Deși încă nu este clar, oamenii de știință au o presupunere. Strămoșul comun al tuturor balenelor baleene se estimează că a trăit acum 23-25 de milioane de ani. Este probabil că acest strămoș nedescoperit a apărut în timpul schimbărilor intense în Oligocen. De asemenea, în această perioadă a apărut cel mai timpuriu strămoș comun al balenelor dințate de astăzi.
Pe măsură ce lumea noastră intră din nou într-o nouă perioadă de schimbări climatice rapide, luându-și timpul necesar pentru a privi înapoi modul în care balenele adaptate în trecut pot arunca lumină asupra modului în care vor fi balenele de astăzi. Deja există dovezi că balenele își schimbă rutele de migrare și merg după noi surse de hrană. Balenele vor trebui să evolueze mai mult decât doar comportamentul lor pentru a supraviețui și a ține pasul cu lumea în schimbare din jurul lor.
