https://frosthead.com

עצם לסת לוויתן פרהיסטורית שופכת אור על התפתחותו של ביילין

אם אתה מסתכל על לווייתן של סנפיר, כחול או גבן, אתה צפוי לקבל הצצה לזיפים של בליין שממלאים את לסתותיו הפעורות. ביילין אינו דומה למבנה הזנה אחר בכוכב הלכת. עשוי קרטין, אותו חומר כמו ציפורניים לשיער וציפורניים, ביילין תלוי מגג פיו של לוויתן ומשמש לסינון דגים קטנים וסרטנים ממי מים גדולים. כשמים זורמים אל פי לוויתן, היצורים הקטנים עוברים בקלות דרך זיפים דמויי המסרק, אך ברגע שפיו של לוויתן מלא במים, הם משטפים את המים חזרה החוצה, לוכדים את היצורים הזעירים בקיר הבאלין כדי להיות בלעה את כולה.

מדענים אינם יודעים כיצד ומתי התפתח ביידן, אך התגלית האחרונה של מאובן לווייתן עתיק - בן בערך 30 עד 33 מיליון שנה - שהוחבאה באוספי המוזיאון הלאומי להיסטוריה של סמיתסוניאן עשויה להחזיק רמז קריטי.

על פי מחקר חדש שפרסם חוקרים במוזיאון הסמיתסוניאן להיסטוריה טבעית, אוניברסיטת טקסס A&M, מוזיאון בורק לתולדות הטבע והתרבות בסיאטל ואוניברסיטת ג'ורג 'מייסון, הלוויתן הקדום הזה ששמו Maiabalaena nesbittae לא ניזון בשיניים ולא בבאלין. כיום קיימות שתי שושלות של לווייתנים - כאלה שאוכלות באמצעות ביילין, ואלה שאוכלות באמצעות שיניים וביצוע הדהוד כדי לעקוב אחר טרף. במשך זמן רב השערו פליוביולוגים כי אב קדמון של לווייתני בליין עשוי להיות עם שיניים וגם צורה פרימיטיבית של ביילין - מה שמדענים מכנים מין מעבר. לא נותרה שום הוכחה למין כזה, אך הגילוי של Maiabalaena מעיד כי מין לוויתן קדום אחד אולי לא היה זקוק לשיניים ולא לבאלין בכדי לשרוד.

לסת לוויתן הלסת והגולגולת העליונה של Maiabalaena nesbittae . לווייתנים היו היונקים הראשונים שהתפתחו ביילנים, ואף יונק אחר לא משתמש במבנה אנטומי כלשהו שאפילו דומה אליו מרחוק כדי לצרוך את טרפו. (סמיתסוניאן)

"כשאנחנו מדברים על התפתחות לווייתנים, ספרי לימוד נוטים להתמקד בשלבים המוקדמים, כאשר לווייתנים עברו מארץ לים, " אומר ניקולס פיינסון, אוצר היונקים הימיים המאובנים של המוזיאון הלאומי להיסטוריה טבעית. " Maiabalaena מראה שהשלב השני של התפתחות הלווייתנים חשוב לא פחות לאבולוציה על פני מאזניים גדולים. לראשונה, אנו יכולים כעת לקבוע את מקור הזנת המסננים, שהוא אחד החידושים העיקריים בתולדות הלווייתנים. "

כמו רוב הרקמות הרכות, ביילין אינו מאובן. מציאת רמזים המרמזים על קיומם של ביילין במאובנים ישנים דורשת מעט עבודות בלש - פשוט בחינת עצמות הלסת של לוויתן מאובן זה בעין בלתי מזוינת לא עמדה לחתוך אותו. במקום זאת, מדענים פנו לכוחות הרזולוציה הגבוהה של סורק CT כדי לבחון מקרוב את מבנה העצם. מה שהם מצאו לא צפוי.

"זה פיצח לנו את האום בדרכים שלא היו לנו אפילו לפני 5 עד 10 שנים. קיבלנו תמונה של מה שקורה בתוך העצם וזה יכול להגיד לנו אם ביילין היה שם או לא, "אומר קרלוס פרדו, מחבר הראשי של המחקר ומועמד לדוקטורט באוניברסיטת ג'ורג 'מייסון.

קרלוס עם לוויתן קרלוס מאוריסיו פרדו, המוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע והמדריך הראשי של המחקר, עם לווייתן הלוויתן הקדום בן 33 מיליון השנה Maiabalaena nbitbittae . המאובן הוא הראשון במינו שתואר על ידי מדענים וכעת ישמש כמופת של מין זה עבור הקהילה המדעית. (סמיתסוניאן)

לווייתנים כיום יש רשתות מורחבות של כלי דם בעורקי פיהם המזינים את הבאלין או השיניים שלהם באמצעות חומרים מזינים. וכך, עצמות הלסת שלהן מחופות בחורים מיקרוסקופיים. זה לא היה המקרה למאובנים אלה.

במקום זאת, לגולגולת מייבאלנה היו אינדיקטורים לקו חניכיים בשרניים, לשון חזקה ולחיים שריריות שנבנו כדי לשאוב את ארוחות הדיונון והדגים שלה. בעזרת שרירים חזקים אלה הוא יכול היה לעצב את פיו כדי לתפקד כמו קש - הישג שנצפה בלווייתנים שיניים אחרונות יותר כמו הנרוואל והודובנוצפטופים שנכחדו. גג פיה של מייבאלנה היה דליל בהשוואה ללווייתני הבליין של ימינו, המחייבים פיות רחבים כדי לעגן את צלחות הבאלין הרבות שלהם. היו לו גם סנפירים קדמיים ארוכים ורחבים, מוזר שעדיין גובש מדענים.

בשיטה כה ייחודית להאכלה, הגיוני רק לשאול מדוע הלוויתן הזה יתפתח בצורה כזו. מה יכול להיות היתרון באובדן כלי הזנה חשוב כמו שיניים?

ראשית, שיניים יקרות. דרוש הרבה אנרגיה ומשאבים כדי לבנות שיניים עם אמייל חזק. חסכון באוכל הרבה יותר חסכוני כאשר אוכל רך זמין. שנית, לוויתן זה חי בתקופה בהיסטוריה של כדור הארץ כאשר הסביבה השתנתה במהירות. עם התנתקות אנטארקטיקה מדרום אמריקה בסוף האוקן, נפגעו זרמי האוקיאנוס. כעת, עם אנטארקטיקה בלבד, זרם מסיבי עוטף את היבשת - שינוי שהיה לו השלכות מאסיביות הן על הטמפרטורה האטמוספרית והן על הטמפרטורות בים ברחבי העולם. אמנם לא ברור כיצד הדבר עשוי להשפיע במיוחד על לוויתנים, אך ברור הוא שהשינוי באקלים של כדור הארץ היה ניצוץ שהצית את השינוי האבולוציוני הדרמטי.

"בכל פעם שאנו מוצאים לוויתן אחר בתקופה זו, 'אוי זה שונה, זה מוזר.' אתה מוצא שני לווייתנים ממש אחד ליד השני והם לא נראים דבר דומה, "אומר פרדו.

יבול אמנות לוויתן שחזור אומנותי של אם ועגל סיעוד מאייבאלנה הסובב מחוץ לחוף אורגון במהלך האוליגוקן, לפני כ- 33 מיליון שנה. אמנם מייבאלנה לא הייתה יכולה ללעוס או לסנן הזנה, אך מחברי שרירים בעצמות גרונו מצביעים על כך שיש לה כנראה לחיים חזקות ולשון נשלפת. תכונות אלה היו מאפשרות לו למצוץ מים לפיו, לתפוס דגים ודיונונים קטנים בתהליך. (אלכס בומרסה)

לווייתנים, בדרך כלל דומים יחסית בהאכלת האנטומיה, שונים להפליא במהלך האוליגוקן - התקופה מיד לאחר האאוקן והשינוי בגיאוגרפיה של כדור הארץ. לחלק מהלווייתנים האלה היו שיניים שנראו כמו צללית משוננת של רכס הרים, ואילו אצל אחרים הייתה שן חרוטית פשוטה עם נקודה אחת בלבד. היו אפילו לווייתנים משושלת הלוויתנים השיניים שאיבדו את שיניהם והשתמשו בהנקת יניקה. המגוון הזה מרמז שככל שכדור הארץ השתנה, לווייתנים ניסו את אסטרטגיות ההאכלה הטובות ביותר, ובסוף האוליגוקן הם הצטמצמו בצורה אחת פשוטה שנמשכה עד היום.

האם מתי הופיע ביילין? למרות שזה עדיין לא ברור, יש למדענים ניחוש. האב הקדמון המשותף לכל לווייתני הבליין, מעריך כי חי לפני 23 עד 25 מיליון שנה. סביר להניח שאבותיו הקדומים הבלתי נחשפים התרחשו במהלך השינוי האינטנסיבי באוליגוקן. זה היה גם בתקופה זו שאב הקדמון המשותף הקדום ביותר של לוויתנים השיניים של ימינו.

כאשר עולמנו שוב נכנס לתקופה חדשה של שינויי אקלים מהירים, לוקח את הזמן להסתכל אחורה כיצד לווייתנים שהותאמו בעבר עשויים לשפוך אור על איך לווייתנים של ימינו יסתעפו. כבר קיימות עדויות לכך שללוויתנים משנים את דרכי הנדידה שלהם ועוברים אחר מקורות מזון חדשים. לווייתנים ככל הנראה יצטרכו להתפתח יותר מאשר רק את התנהגותם כדי לשרוד ולהתמיד עם העולם המשתנה סביבם.

עצם לסת לוויתן פרהיסטורית שופכת אור על התפתחותו של ביילין