С современными голубыми китами, горбатыми китами и серыми китами происходит странное явление: они имеют зубы в утробе матери, но рождаются беззубыми. Зубы заменены китовым усом, набором пластин, состоящих из тонких структур, похожих на волосы и ногти, растущих из нёба, которые действуют как сито для фильтрации мелкой рыбы и крошечного креветкоподобного криля.
Исчезающие эмбриональные зубы являются свидетельством эволюционной истории древних китов, которые имели зубы и потребляли более крупную добычу. С другой стороны, современные усатые киты используют свой бахромчатый ус, чтобы отфильтровать свою крошечную добычу из воды, отсюда и термин фильтрующее питание..
Новое исследование, в котором использовалась компьютерная томография высокого разрешения (КТ) для сканирования черепа ископаемого кита возрастом 25 миллионов лет, обнаружило сосудисто-нервные доказательства того, что Aetiocetus weltoni, эволюционный «двоюродный брат» современных усатых китов (Mysticeti), имел и зубы, и ус одновременно во взрослом возрасте, что делает рот очень переполненным.
Окаменелость усатых китов эпохи олигоцена была обнаружена вдоль побережья Орегона аспирантами Музея палеонтологии Калифорнийского университета в Беркли и передана на время биологу и ведущему автору Эрику Экдейлу из Университета штата Сан-Диего и палеонтологу Томасу. Демере с Музеем естественной истории Сан-Диего за исследование.
Поскольку китовый ус разлагается и редко сохраняется нетронутым в окаменелостях, ученые полагались на цифровые реконструкции с помощью компьютерной томографии для поиска доказательств существования китового уса в Aetiocetus. Исследование выявило бороздки и отверстия на нёбе, которые соединяются внутри с сосудистым каналом в соответствии с рисунком кровеносных сосудов, которые ведут к китовому усу у современных усатых китов.
Это демонстрирует, что кровоснабжение зубов было использовано для новой функции, чтобы поддерживать рост усатых усатых китов у живых китов, говорят авторы.
Исследование также выявило отдельные соединения между большим внутренним каналом и более мелкими каналами, по которым кровь доставлялась бы к верхним зубам, что согласуется с характером кровоснабжения зубов у современных зубатых китов, таких как кашалоты и косатки. киты, морские свиньи, дельфины и наземные млекопитающие.
«Мы нашли доказательства, подтверждающие совместное появление зубов и китового уса, указывающие на то, что переход от зуба к китовому усу происходил ступенчато, от одних зубов к зубам и китовому усу, и только к китовому усу», - сказал Экдейл..
Изменение пищевых привычек
«Наше исследование предоставляет осязаемые окаменелости, свидетельствующие о серьезном сдвиге в пищевом поведении от хищного плотоядного режима питания к режиму массового фильтрующего питания для получения пищи среди крупнейших животных, которые когда-либо жили в земных океанах», Экдейл сказал.«Криль примерно в 1/600 меньше синего кита. Это похоже на то, как мы, люди, не едим ничего крупнее семян кунжута, плавающих в бассейне».
Четыре основные живущие группы усатых китов придерживаются разных диет и по-разному используют свой фильтр уса, поэтому они делят океанские ресурсы, а не конкурируют друг с другом за одну и ту же добычу.
Исследование будет опубликовано в открытом доступе 24 мая в Зоологическом журнале Линнеевского общества.
Анатомические отличия
В случае с Aetiocetus, который был меньше половины размера живого серого кита, некоторых исследователей в этой области озадачивает то, как кит умудрялся перерабатывать свою пищу, если у него были и ус, и зубы, поскольку ус может мешать зубам в процессе жевания. Однако расположение отверстий, наблюдаемых у Aetiocetus, предполагает, что ус не находился на «линии огня» и вряд ли мог привести к столкновению зубов с усом.
Исследование установило, что «хотя крошечные отверстия на небе Aetiocetus могут внешне выглядеть похожими на других млекопитающих, мы можем ясно продемонстрировать, что эта анатомия связана с китовым усом у усатых китов», - сказал Демере.
Предки китов эволюционировали в течение сотен миллионов лет, сначала на суше как наземные млекопитающие, и начали свое вторжение в море около 53 миллионов лет назад. Именно этот переход и последующая диверсификация полностью водных китов очаровывают Экдейла и Демере, а открытия, подобные их, показывают, насколько замечательна история жизни на нашей планете.
Видео: