Hvis du ser en fodende fin, blå eller pukkelhval, vil du sandsynligvis få et glimt af bustens børstehår, der fylder dens gapende kæber. Baleen er i modsætning til nogen anden foderstruktur på planeten. Lavet af keratin, det samme materiale som hår- og fingernegle, hænger balen på taget af en hvals mund og bruges til at filtrere små fisk og krebsdyr fra store vanddybder. Når vand løber ind i munden på en hval, passerer de små væsner let gennem de kamlignende børstehår, men når en hvals mund er fuld af vand, skyller den vandet ud igen og fælder de små væsner i væggen af baleen for at være slugt hel.
Forskere ved ikke, hvordan eller hvornår balen udviklede sig, men den nylige opdagelse af en gammel hvalfossil - ca. 30 til 33 millioner år gammel - skjult i samlingerne i Smithsonian National Museum of Natural History kan have en kritisk ledetråd.
Ifølge en ny undersøgelse offentliggjort af forskere ved Smithsonian Museum of Natural History, Texas A&M University, Burke Museum of Natural History and Culture i Seattle og George Mason University, denne gamle hval ved navn Maiabalaena nesbittae fodret med hverken tænder eller baleen. I dag findes der to linjer med hvaler - dem, der spiser ved hjælp af baleen, og dem, der spiser ved hjælp af tænder og ekkolokation for at spore bytte. I lang tid har paleobiologer spekuleret i, at en stamfar til balehvaler kunne have både tænder og en primitiv form for baleen - hvad forskere kalder en overgangsart. Der er stadig intet bevis på en sådan art, men opdagelsen af Maiabalaena antyder, at en gammel hvalart muligvis hverken har brug for tænder eller balle for at overleve.
Overkæben og kraniet i Maiabalaena nesbittae . Hvaler var de første pattedyr der udviklede baleen, og ingen andre pattedyr bruger nogen anatomisk struktur, der endda fjernt ligner den for at konsumere sit bytte. (Smithsonian) ”Når vi taler om hvaludvikling, har lærebøger en tendens til at fokusere på de tidlige stadier, hvor hvaler gik fra land til hav, ” siger Nicholas Pyenson, National Museum of Natural History's kurator for fossile havpattedyr. ” Maiabalaena viser, at den anden fase af hvaludvikling er lige så vigtig for evolutionen over store skalaer. For første gang kan vi nu fastlægge oprindelsen af filterfodring, som er en af de største nyskabelser i hvalhistorien. ”
Som de fleste bløde væv fossileres balen ikke. At finde ledetråde, der antyder eksistensen af baleen i ældre fossiler, kræver lidt detektivarbejde - simpelthen at undersøge kæbebenene på denne fossiliserede hval med det blotte øje ville ikke skære det. I stedet vendte forskere sig mod højopløsningsevnerne i en CT-scanner for at se nærmere på knoglens struktur. Hvad de fandt var uventet.
”Det knækkede nødden for os på måder, vi ikke engang havde for 5 til 10 år siden. Vi fik et billede af, hvad der skete inde i knoglen, og det kan fortælle os, om der ikke var baleen der, ”siger Carlos Peredo, hovedforfatter af studiet og en doktorgradskandidat ved George Mason University.
Carlos Mauricio Peredo, Nationalmuseum for naturhistorisk foruddannelse og hovedforfatter af undersøgelsen med den 33 millioner år gamle tidlige balehval Maiabalaena nesbittae . Fossilet er den første af dets arter, der er beskrevet af forskere og vil nu tjene som eksemplet på denne art for det videnskabelige samfund. (Smithsonian) Hvaler har i dag detaljerede netværk af blodkar i mundenes tømme, der nærer deres balle eller tænder med næringsstoffer. Og så, deres kæbeben er fyldt med mikroskopiske huller. Det var ikke tilfældet for dette fossil.
I stedet for havde Maiabalaena- kraniet indikatorer for en kødfuld tandkødslinje, en stærk tunge og muskuløse kinder bygget til at støvsuge sine måltider af blæksprutter og fisk. Med disse stærke muskler kunne den forme sin mund til at fungere som et strå - en bedrift, der blev observeret i nyere tandhvaler som narwal og de uddøde odobenocetops. Maiabalaenas mund blev taget sammen med balehvaler i dag, hvilket kræver brede mund for at forankre deres mange baleplader. Det havde også relativt lange og brede frontflippere, en mærkelighed, som stadig stubber forskere.
Med en så unik metode til fodring er det kun logisk at spørge, hvorfor denne hval ville udvikle sig på en sådan måde. Hvad kan være fordelen ved at miste et vigtigt foderværktøj som tænder?
For det første er tænder dyre. Det kræver en masse energi og ressourcer at bygge tænder med stærk emalje. Slurping mad er meget mere økonomisk, når blød mad er let tilgængelig. For det andet levede denne hval på et tidspunkt i Jordens historie, da miljøet hurtigt skiftede. Da Antarktis brød væk fra Sydamerika i slutningen af eocen, blev havets strømme forstyrret. Nu, med Antarktis alene, omkranser en massiv strøm kontinentet - en ændring, der havde massive følger for både atmosfærisk og havtemperatur rundt om i verden. Selvom det forbliver uklart, hvordan dette specifikt kan have påvirket hvaler, er det klart, at ændringen i Jordens klima var en gnist, der antændte dramatiske evolutionære ændringer.
”Hver gang vi finder en anden hval i løbet af denne tid, er det, ” Åh, dette er anderledes, dette er underligt. ” Du finder to hvaler lige ved siden af hinanden, og de ser ikke ens ud, ”siger Peredo.
En kunstnerisk genopbygning af en mor og kalv af Maiabalaena nesbittae sygeplejerske offshore af Oregon under Oligocene for omkring 33 millioner år siden. Mens Maiabalaena ikke ville have været i stand til at tygge eller filtrere foder, tyder muskeltilknytninger på knoglerne på halsen på, at det sandsynligvis havde stærke kinder og en udtrækkelig tunge. Disse træk ville have gjort det muligt for at suge vand ind i munden, optage fisk og lille blæksprutte i processen. (Alex Boersma) Hvaler, som regel relativt ens ved fodring af anatomi, er bemærkelsesværdigt forskellige under oligocenen - epoken umiddelbart efter eocen og ændringen i jordens geografi. Nogle af disse hvaler havde tænder, der lignede den taggete silhuet af en bjergryg, mens andre havde en simpel konisk tand med kun et punkt. Der var endda hvaler fra den tandede hvalafstamning, der mistede deres tænder og tyede til sugefodring. Denne mangfoldighed antyder, at når Jorden ændrede sig, eksperimenterede hvaler med de bedste fodringsstrategier, og ved afslutningen af Oligocenen blev de indsnævret i en enkel form, der er vedvarende til i dag.
Hvad angår hvornår der kom baleen? Selvom det stadig er uklart, har forskere gæt. Den fælles stamfar for alle baldhvaler anslås at have levet for 23 til 25 millioner år siden. Det er sandsynligt, at denne uopdagede forfader dukkede op i tiden med intens ændring af oligocenet. Det er også i denne periode, at den tidligste fælles forfader til dagens tandhvaler dukkede op.
Når vores verden igen går ind i en ny periode med hurtige klimaændringer, tager det sig tid til at se tilbage på, hvordan tidligere hvaler, der er tilpasset, kan kaste lys over, hvordan dagens hvaler vil klare sig. Der er allerede bevis for, at hvaler ændrer deres migrationsveje og går efter nye fødekilder. Hvaler er sandsynligvis nødt til at udvikle sig mere end blot deres opførsel for at overleve og følge med i den skiftende verden omkring dem.
