Киты полагаются на острый слух для своего подводного существования. Но киты обнаруживают удивительно большие различия в слуховых способностях. Усатые киты настраиваются на инфразвуковые звуки - на частотах, слишком низких для человеческого восприятия, - чтобы общаться на больших расстояниях. Зубатые киты делают прямо противоположное, полагаясь на ультразвуковые частоты, слишком высокие для человеческого восприятия.
Теперь исследователи, сообщающие в Current Biology от 8 июня, располагают окаменелостями вымерших ранних видов китов, чтобы предположить, что эти различия в слухе возникли только после того, как киты превратились в полностью водных животных, которых мы знаем сегодня. Это основано на их выводах о том, что киты, известные как протокиты, которые проводили время как в воде, так и на суше, по-видимому, имеют слух, больше похожий на их наземных, парнокопытных родственников, включая свиней, бегемотов и верблюдов..
«Мы обнаружили, что улитка протокитов отличается от улитки современных китов и дельфинов, и что их слуховые способности близки к таковым у их наземных родственников», - говорит Маева Орлиак из CNRS и Университета Монпелье во Франции.
Отсутствие слуховой специализации у протокитов предполагает, что ранние киты не могли определять эхолокацию и общаться с помощью междугородних звонков, как это делают современные китообразные, группа, включающая китов и дельфинов.
Исследователи пришли к таким выводам на основе изучения останков протоцетид возрастом 45 миллионов лет, найденных в морских отложениях из Того в Западной Африке. Исследователи изучили костный лабиринт, полую полость, в которой должен был находиться орган слуха, у двух видов ранних китов.
Орлиак и ее коллега Микаэль Мурлам использовали микро-КТ сканирование, чтобы заглянуть внутрь внутренних структур горных пород и окаменелостей, почти так же, как рентгеновский сканер позволяет увидеть кости внутри тела человека. Эти изображения позволили им проанализировать внутренние полости каменистой кости, в которой находятся органы слуха и равновесия.
«На основе сканов, предоставленных сканером, мы смогли извлечь виртуальный слепок полой полости, в которой находился орган слуха, когда животное было живым», - говорит Орлиак. «Этот процесс был долгим и трудным, потому что эта полость была заполнена отложениями и частично перекристаллизована, а каменистая кость у китообразных отличается особой толщиной и плотностью, что снижает качество изображений, а иногда и затрудняет их анализ».
Тем не менее, сканирование предполагает, что у первых китообразных слух был ближе к слуху их наземных родственников. Специализация на инфразвуковом или ультразвуковом слухе, наблюдаемая у современных китов, появилась позже, у китов, которые уже вернулись в море.
Выводы подчеркивают важность изучения этих ранних китообразных, чтобы получить точную картину истории эволюции китов. Это также предполагает, что эволюционное прошлое китов более сложное, чем описывалось ранее, говорят исследователи.
Орлиак говорит, что они вернутся в Того в декабре для поиска дополнительных образцов простейших китов. На данный момент они описали два из трех видов, идентифицированных в Того на основе остатков зубов. Они надеются найти образец, который позволит им исследовать третье ухо.