Evoluția cetaceelor
Conform celor mai recente teorii despre evoluția cetaceelor , aceste animale au evoluat din strămoșii terestre și ulterior s-au adaptat vieții acvatice. Originile lor terestre sunt indicate de faptul că respiră aer de la suprafața apei; de la faptul că oasele aripioarelor lor pectorale sunt omoloage cu cele ale mamiferelor terestre; în cele din urmă, că mișcările coloanei vertebrale sunt verticale și caracteristice unui animal adaptat să alerge pe uscat, mai degrabă decât mișcărilor orizontale ale peștilor .
Întrebarea despre modul în care aceste animale au evoluat spre viața complet acvatică a fost fără răspuns de mult timp, din cauza lipsei înregistrărilor fosile . Cu toate acestea, descoperirile relativ recente făcute în Pakistan au ajutat la rezolvarea multor mistere și este acum posibil să se cunoască diferite etape în tranziția de la viața terestră la viața acvatică a acestor animale.
Primii strămoși
Teoria tradițională a cetaceelor evoluție a fost că aceste animale au fost legate de Mesonychidae , o cale de disparitie ordin al carnivori, wolf- ca copitate și înrudit cu artiodactyls . Aceste animale posedau dinți triunghiulari neobișnuiți, asemănători cu cei ai balenelor fosile. Din acest motiv, cercetătorii au crezut de multă vreme că cetaceele au evoluat dintr-un mesonichid.
De la începutul anilor 1990, analizele moleculare ale unui număr mare de proteine și secvențe de ADN au pus sub semnul întrebării această teorie, argumentând că cetaceele erau mai strâns legate de artiodactili , cel mai probabil de hipopotamide . Acest lucru a determinat mulți oameni de știință să propună înființarea taxonului Cetartiodactyla , care include atât artiodactilii, cât și cetaceele. [1]
Descoperirea Pakicetus , prima protobalena, susține datele moleculare. Scheletul Pakycetus demonstrează că cetaceele nu derivă direct din mezonchide. În schimb, acestea sunt o formă de artiodactili care s-au întors în apă după ce s-au separat de mezonchide. Cu alte cuvinte, balenele proto au fost artiodactili primitivi care au păstrat aspecte ale strămoșilor lor mesonychid, cum ar fi dinții triunghiulari, pe care artiodactilii moderni i-au pierdut. O consecință interesantă a acestui fapt este că strămoșii timpurii ai artiodactililor moderni erau probabil cel puțin parțial carnivori, în timp ce astăzi toți artiodactilii sunt erbivori. Cetaceele, datorită disponibilității mai mari de pradă animală comparativ cu legumele din apă, au menținut dieta carnivoră a mezonichidelor.
Pakicetidi, primii cetacei
Pakicetidae au fost ungulate clasificate ca primii cetacei. [2] Au trăit în Eocen , acum aproximativ 53 de milioane de ani. Erau asemănători cu câinii cu picioare cu copite și cozi lungi și groase. Acestea au fost conectate la cetacee pentru urechi : structura bulei timpanice constă numai din osul ectotimpanic care înconjoară timpanul . Forma regiunii urechii pakicetusului este extrem de neobișnuită și seamănă doar cu cea a craniului de balenă, în care acest caracter este diagnosticat. S-a crezut inițial că urechile Pakicetidae au fost adaptate să audă sub apă, dar au putut auzi doar pe uscat. Așadar, capacitatea de a auzi subacvatic posedată de cetacee trebuie să fi evoluat mai târziu. [3] Potrivit dr. Thewissen, dinții Pakycetum seamănă cu cei ai balenelor fosile, fiind similari cu dinții de rechin , cu formă triunghiulară. [4]
Thewissen a găsit atunci aceeași structură a urechii posedată de pakiceto, în fosilele unui mic animal de tip cerb, Indohyus , care a trăit acum aproximativ 48 de milioane de ani în Kashmir . [5] În ceea ce privește dimensiunea unei pisici domestice, acest erbivor a împărtășit unele dintre caracteristicile cetaceelor și a prezentat semne de adaptare la viața acvatică, cum ar fi prezența unei acoperiri groase și grele în jurul oaselor, similară cu cea pe care o posedă oasele unele creaturi moderne.cum hipopotamii. [6]
Ambulocetidae și remingtonocetidae
Cea mai remarcabilă dintre descoperirile recente din Pakistan se referă la Ambulocetus , care semăna cu un crocodil de mamifer lung de aproximativ 3 metri.
Acest animal era în mod clar amfibian, dovadă fiind picioarele din spate mai potrivite pentru înot decât pentru mișcarea pe uscat. În orice caz, este probabil ca acest animal să înoate mișcându-și coada pe verticală, la fel ca toate mamiferele acvatice moderne. S-a speculat că ambulocetele vânau ca niște crocodili, așteptând prada ascunsă sub apă.
Un verișor mai mic al ambulatorului a fost remingtoceto, care a fost mai bine adaptat pentru viața acvatică și care a vânat probabil ca vidrele de mare de astăzi.
Protocetide
Protocetidae au format o familie diversă și eterogenă care a trăit în Asia , Europa , Africa și America de Nord . Mai multe genuri i-au aparținut și unele dintre ele, precum Rodhocetus , sunt foarte cunoscute. Aveau membrele anterioare și membrele posterioare mari care ar putea susține greutatea corporală pe uscat și sunt probabil amfibieni. Încă nu este clar dacă au posedat o aripă caudală similară cu cea a cetaceelor de astăzi.
Basilosauridele și durontidele, cetacee complet marine
Basilosaurus , descoperit în 1847 și confundat cu o reptilă , și Dorudon a trăit acum aproximativ 38 de milioane de ani, avea o formă foarte asemănătoare cu cea a unei balene și trăia în întregime în oceane . Basilosaurul avea o lungime de până la 18 m, în timp ce durodonul avea dimensiuni comparabile cu cele ale unui delfin modern, de aproximativ 5 m.
Deși foarte asemănătoare cu cetaceele moderne, acestor animale le lipsea pepenele , ceea ce permite cetaceelor moderne, în special odontocetelor, să folosească ecolocația . Aceștia posedau două mici membre posterioare care erau probabil folosite în timpul împerecherii, deși nu este exclus faptul că erau doar vestigiale .
Apariția ecolocației
Craniul lui Squalodon prezintă dovezi pentru prima apariție a ecolocației . Aceste animale au trăit de la Oligocen la Miocen , acum aproximativ 33-14 milioane de ani. Craniul a fost bine comprimat și rostrul telescopic, oferind acestor animale aspectul odontocetelor moderne. Cu toate acestea, se crede că este puțin probabil ca aceste animale să fi avut vreo legătură cu strămoșii delfinilor moderni.
Primul Misticeti
Opinia experților este că leagănul Mysticetes a fost vestul Pacificului de Sud , unde depozitele fertile de zooplancton din straturile oligocene și prezența fosilelor primelor forme progenitoare sugerează o posibilă evoluție a balenelor și o adaptare la un dieta centrată pe utilizarea unui filtru [7] . De aici, ar fi existat apoi iradiere în Pacific și Indo-Pacific de-a lungul unor linii de productivitate ridicată în Cenozoic târziu , chiar dacă există motive să credem că zona de distribuție inițială a balenelor tânără a fost centrată în zonele calde și temperate apele Atlanticului de Nord [8] .
Primele balene au apărut în Oligocenul inferior sau poate în Eocenul superior (între 39 și 29 de milioane de ani în urmă). Cel mai vechi cetaceu asociat cu misticetele este Llanocetus , ale cărui rămășițe fosile au fost găsite în Antarctica în straturi ale Eocenului superior. Primele balene posedau dinți reali, moștenirea strămoșilor lor, spre deosebire de balenele prezente în speciile actuale. Specia oligocenă Aetiocetus cotylalveus este considerată o etapă intermediară importantă între balenele cu dinți și balenele. Această specie a fost descoperită în 1964 în Oregon . La începutul anilor '90 în Australia au fost recuperate fosilele de Janjucetus hunderi , descrise apoi în 2006; acest animal poseda dinți ascuțiți și se presupune că a vânat pești și calamar, precum și pradă mai mare (probabil rechini sau alți cetacei). Aceste fosile indică faptul că balenele antice erau prădători și abia după milioane de ani au evoluat în specii fără dinți ascuțiți asemănători cu cei pe care îi cunoaștem astăzi.
Un studiu mai recent (Deméré et al., 2008) a identificat găuri palatine (amprente ale vaselor de sânge în oase, care leagă balena de maxilar) în palatul unui misticet dințat, Aetiocetus weltoni . Oamenii de știință cred că această balenă străveche posedă atât balenă, cât și dinți și este un exemplu de rol de adaptare intermediar între misticetele primitive (și dințate) și misticetele fără dinți mai avansate. Un alt animal cu dinți și baleen este Mammalodon din Miocen .
Primele balene echipate exclusiv cu os de balenă apărut în partea superioară Oligocenului (cum ar fi Eomysticetus și Micromysticetus ). Probabil că aceste balene nu ar putea utiliza încă ecolocația , deoarece nu s-au găsit dovezi în nicio fosilă a acestor animale, conservate în cranii și în regiunea urechii, care să arate adaptările asociate ecolocației (prezente în formele actuale).
Între Oligocen și Miocen, misticetele au suferit o radiație evolutivă considerabilă și s-au separat în două ramuri principale: pe de o parte, o cladă care include balene tânără ( Balaenopteridae ), cu un corp mai subțire, iar pe de altă parte, un grup în care se află de asemenea balene adevărate ( Balaenidae ), cu capul imens și umflat. În timpul Pliocenului , balenele au continuat să-și sporească specializările. Printre cele mai importante genuri acestei perioade evolutive sunt primitive aripioarelor balenele Archaebalaenoptera și Eobalaenoptera , de „Tiny“ balena Balaenella , primitiv Titanocetus găsit în San Marino și vechi gri balenă Eschrichtioides .
Familia cetoteriidelor ( Cetotheriidae ), considerată în trecut ancestrală pentru toate misticetele, este considerată în prezent mai aproape de balenele tânără decât de balenele reale.
Primul Odontoceti
În timpul Miocenului, ecolocația s-a dezvoltat în forma sa actuală și în această perioadă au apărut mai multe familii de animale asemănătoare delfinilor.
Odontocetele timpurii includ Kentriodon și Hadrodelphis . Aceștia posedau cranii simetrici și sunt probabil strămoșii odontocetelor moderne. Au trăit de la Oligocenul târziu până la Miocenul târziu. S-au hrănit cu pești mici și alte organisme nectonice . Se crede că au folosit ecolocația și au trăit în turme.
Evoluția scheletului
Astăzi membrele posterioare ale cetaceelor au dispărut și rămân doar oase vestigiale ascunse în interiorul corpului. Sunt folosite ca ancoră pentru mușchii genitali .
În timp ce primele cetacee precum Pakicetus posedau deschideri nazale la vârful botului, la speciile ulterioare, precum Rodhocetus , deschiderile „ alunecau ” pe vârful capului.
Nările cetaceelor moderne s-au transformat în guri de aerisire . Urechile au început să se adâncească din ce în ce mai mult, iar în bazilosaur, urechea medie a început să primească vibrații din maxilar . Odontoceti moderni folosesc pepene galben pentru producerea sunetelor utilizate pentru ecolocalizare.
Notă
- ^ Universitatea din California, Berkeley, Oamenii de știință francezi găsesc legătura lipsă între balenă și cea mai apropiată rudă a sa, Hippo , în ScienceDaily , 7 februarie 2005. Accesat la 31 mai 2008 .
- ^ Gingerich PD, Russell DE, Pakicetus inachus, un nou arheocet (Mammalia, Cetacea) din formațiunea Eulen Kuldana timpuriu-mijlociu din Kohat (Pakistan) , în Univ. Mich. Contr. Mus. Paleont , voi. 25, 1981, pp. 235–246.
- ^ Thewissen JGM, și colab. , Scheletele cetaceelor terestre și relația balenelor cu artiodactilii , în Nature , vol. 413, 2001, pp. 277-281, DOI : 10.1038 / 35095005 .
- ^ JCM Thewissen, Pakicetidae , su Whale origin , Thewissen Lab. Accesat la 31 mai 2008 (arhivat din original la 27 august 2005) .
- ^ Northeastern Ohio Universities Colleges of Medicine and Pharmacy, Whales Descended From Tiny Deer-like Ancestors , în ScienceDaily , 21 decembrie 2007. Accesat la 30 mai 2007 .
- ^ Universitatea Michigan, noile fosile sugerează că balenele și hipopotamii sunt apropiați , în ScienceDaily , 20-09-2001. Adus la 31 mai 2008 .
- ^ Wallace, DR, Arca lui Neptun: De la Ichthyosaurs la Orcas , Berkeley; Londra, University of California Press, 2007, ISBN 0-520-24322-6 .
- ^ Fitzgerald, EMG, Un bizar nou misticet cu dinți (Cetacea) din Australia și evoluția timpurie a balenelor balene , în Proceedings of the Royal Society - „B”: Biological Sciences ,, vol. 273, nr. 1604, 2006, pp. 2955–2963, DOI : 10.1098 / rspb.2006.3664 .
