长期以来已知过滤喂养或鲸须长鲸从早期的齿状物种进化而来,但人们对这种转变了解甚少。一些科学家引用证据表明,中间阶段涉及同时具有牙齿和鲸须的物种,因此“将猛禽喂养与初期大量过滤相结合”。
其他人指出化石证据显示长期灭绝的鲸鱼物种显然是鲸鱼喂养组的成员 - 被称为Mysticeti - 但缺乏鲸须本身,而是使用牙齿以类似于现代豹纹海豹(Hydrurga leptonyx)的方式捕杀大型猎物。)。
现在,已经发现了第三种可能性。
美国研究人员发现,生活在3300万年前的4.5米长的Maiabalaena nesbittae既没有牙齿,也没有过滤器。相反,似乎已经使用其强壮的脸颊和可伸缩的舌头将水吸入口中,在此过程中吸收鱼和小鱿鱼。这使得需要大量能量生长的牙齿变得不必要。
牙齿的损失似乎已经确定了鲸须的进化阶段,研究人员估计,这种情况直到五百万到七百万年后才出现。
“生活的须鲸在它的嘴里有一个宽大的屋顶,它也被加厚以形成鲸须的附着点; Maiabalaena没有,”华盛顿史密森尼国家自然历史博物馆的Carlos Mauricio Peredo说,他领导了这项研究。 。
“我们可以非常确切地告诉你,这种化石物种没有牙齿,而且它更可能没有鲸须。”
研究结果发表在发表在“ 当代生物学 ”杂志上的一篇论文中。
M. nesbittae于20世纪70年代在俄勒冈州被发现,并且多年来一直是该博物馆藏品的一部分。然而,直到最近,当Peredo引入最先进的计算机断层扫描(CT)扫描技术时,围绕化石的材料掩盖了许多关键特征。
从保存的骨骼中可以清楚地看出缺牙,但CT扫描揭示了化石的内部解剖结构,它告诉科学家一些新的东西:它的上颚很薄很窄,使它成为一个不足以悬挂鲸须的表面。
鲸鱼是唯一进化鲸须的哺乳动物 - 一排排柔韧的毛发状板块。Peredo说,没有其他哺乳动物使用任何解剖结构,甚至远程类似它消耗它的猎物。
然而,研究鲸须很难,因为它不能很好地保存; 它的化学成分更像头发或指甲而不是骨头。
由于古生物学家几乎没有关于其起源的直接证据,他们不得不依靠来自化石的推论和胎儿鲸鱼发育的研究来试图追踪它的进化。
最初的假设是,栖居海洋的哺乳动物必须要么需要牙齿或鲸须才能吃,但是一些活鲸与这种观念相矛盾。
例如,抹香鲸的下颚有牙齿,但顶部没有牙齿,所以它们不能咬或咀嚼。独角鲸唯一的牙齿是长长的象牙,它们不用于喂食,有些种类的喙鲸虽然被归类为牙齿,但根本没有牙齿。
M. nesbittae进一步增加了论点的重要性。
“当我们谈论鲸鱼的进化时,教科书往往关注早期阶段,当鲸鱼从陆地到海洋时,”史密森尼海洋哺乳动物馆长尼克·派森说。
“ Maiabalaena表明,鲸鱼进化的第二阶段对于大规模的进化同样重要。我们现在可以第一次确定过滤饲料的来源,这是鲸鱼历史上的一项重大创新。“
Peredo和Pyenson认为研究鲸鱼进化是了解它们生存的关键。就像鲸须的出现一样,牙齿脱落是适应性的证据,表明鲸鱼可能能够适应当今海洋中的挑战。
然而,Peredo警告说,最大的鲸鱼的进化变化可能会缓慢,这些鲸鱼的寿命很长,需要很多年才能达到生育年龄。
“鉴于当今海洋变化的规模和速度,我们并不完全知道这对于所有不同种类的过滤鲸鱼来说意味着什么,”他说。
“我们知道他们过去曾发生过变化。这只是他们能否跟上海洋正在做的事情的问题 - 我们现在正在迅速改变海洋。