https://frosthead.com

Hvornår blev dagens hvaler så store?

Da dinosaurierne faldt, dukkede nye giganter op. Fra de afrikanske savanner til den australske udmark, gigantiske pattedyr, der ville have ruvet over deres moderne efterkommere, erobrede hurtigt næsten hvert kontinent. Men i havet tog hvaler deres tid på vejen mod massivitet - og den langsomme ekspansion kunne forklare, hvorfor de stadig er de største skabninger i dag.

Relateret indhold

  • Hvor stort kan et landdyr blive?
  • De tidligste balehval suges bogstaveligt
  • Følg opholdsstedet for denne sjældne hvide hval på Twitter

Det er konklusionen af ​​en ny undersøgelse af Smithsonians Nicholas Pyenson og University of Californiens Geerat Vermeij, der blev offentliggjort 5. juli i tidsskriftet Biology Letters. I papiret kronikerer Pyenson og Vermeij stigningen i havgiganter i løbet af de sidste 34 millioner år, hvilket belyser de markant forskellige evolutionære stier, de tog i forhold til deres jordiske kolleger.

”Det er sådan et indlysende emne: Hvornår kom gigantiske hvaler på scenen?” Siger Richard Norris, en paleobiolog ved Scripps Institution of Oceanography, der ikke var involveret i forskningen. ”For det meste, der ikke er skrevet meget om.” Det var måske bare for åbenlyst: Det er let at antage, at hvaler altid har været store, mens hvaler i virkeligheden historisk set var meget mindre end de væsner, vi kender i dag.

Det største dyr, der nogensinde har levet, spænder op til 100 fod og vejer op til 200 tons, og det er de fleste mennesker er bekendt med: den formidable blåhval. Resten af ​​underordenen af ​​baldhvaler (eller mysticeter) er heller ikke for lurvede og kan prale af nogle af de største dyr på vores planet. Men balehvaler begyndte ikke at blive så enorme, før for ca. 5, 3 millioner år siden, ved overgangen af ​​Miocen til Pliocen, ifølge undersøgelsen. I mellemtiden opnåede det største nogensinde landpattedyr - en slægtning fra næsehornet kendt som paraceratherium - sin gigantiske størrelse for 30 millioner år siden.

”Der er noget sjovt der foregår med hvaler, der begrænser dem fra at få adgang til meget store kropsstørrelser indtil dybest set en geologisk gårsdag, ” siger Pyenson, en hvirveldyrspaleontolog og kurator for fossile havpattedyr ved Smithsonians National Museum of Natural History.

Inspirationen til at dykke ned i marinens giganters fremkomst kom fra en forholdsvis mindre kilde. I 2012, Vermeij fra University of California, viste Davis, at gamle bløddyr generelt havde oplevet en konstant stigning i kropsstørrelse, efterhånden som den geologiske tid skred frem. Vermeijs fund ansporet til en afslappet diskussion med Pyenson (Vermeij var i Pyensons afhandlingskomité, og de to havde holdt kontakten) om, hvorvidt lignende tendenser kunne have fundet sted inden for andre marine grupper, som blev et teamforsøg på at undersøge, hvordan kropsstørrelse udviklede sig i havet pattedyr.

En arbejdsmand installerer den enorme blåhvalskalle, der er kendt som En arbejder installerer den enorme blåhvalskalle, der er kendt som "Big Blue" fra loftet i Smithsonian National Museum of Natural History i 1978. (Smithsonian Archive)

Pyenson gravede gennem pattedyrssamlingen ved museet og off-site pakhuse, hvor museet opbevarer sine større hvalfossiler i et forsøg på at finde den største af dem alle. Men han vidste, at en simpel litteratursøgning, den almindelige dataindsamlingsteknik i mange papirer, ikke ville være tilstrækkelig til at finde den største af de store pattedyr. Så han fandt hver fysiske prøve og målte pattedyrskedlen (en fuldmagt til dyrets kropsstørrelse) med calipre.

De fleste forskere er enige om, at fødevarekilde er en nøglefaktor i, hvor stor en forbruger vokser. Alligevel er havets giganter ikke øverste rovdyr. Snarere lever de af enorme mængder små dyr som krill - og mængden af ​​tilgængelig krill afhænger af produktiviteten i havet. Hvaler tilpassede meget effektive foderteknikker til filtrering af foder så tidligt som Oligocene, en periode, der spænder fra 33, 9 til 23 millioner år siden.

”Det siger noget for mig, ” siger Jeremy Goldbogen, en hvaløkolog ved Stanford University, der ikke var involveret i forskningen. ”Der skete for nylig noget i havet, som måske forsynede dem med mere mad eller forskellige typer madressourcer. Det næste skridt vil være at se, hvor Pyenson viser denne stigning i gigantisme for at se, hvad der foregår. ”

Pyenson og Vermeij formoder, at marin gigantisme blev sat på en hurtig bane på grund af et særligt produktivt hav i starten af ​​Pleistocene, for ca. 2, 5 millioner år siden. Kæmpe isark jordede jorden i næringsrige bit, der fandt vej ind i havet, hvilket potentielt kan hjælpe hvaler med at få masse. Alligevel peger Norris 'forskning på oceanisk produktivitet på relativt produktive oceaner endnu tidligere end da gigantiske hvaler opstod. Så hvorfor samledes de så sent?

Måske, siger Norris, var det ikke kun den samlede havproduktivitet - men fordelingen af den produktivitet. Hvis fødevarekilderne var langt fra hinanden, ville det hjælpe med at være enormt: en stor kropsstørrelse hjælper dig ikke kun med at skubbe vand mere effektivt, men øger også fødevarelagring for energi. ”Det slår mig, at hvis du er en rigtig stor hval, er du stor, fordi du skal køre en lang afstand mellem madkilder, ” siger han. Således "måske det mere moderne, produktive hav også er et mere ujævn hav."

At studere marine giganters rolle gør mere end at opfylde en børnslig nysgerrighed over, hvorfor ting bliver store. Fra et økosystem-dækkende perspektiv betyder store ting noget: På trods af deres relative lave overflod har store dyr som hvaler, elefanter, løver og hajer en uforholdsmæssig indflydelse på deres miljø. (Elefanter befrugter f.eks. Vigtige træer og spreder deres frø blot ved at bæsje.)

Når klimaændringerne ændres, kan store havpattedyr blive påvirket negativt - hvilket tvinger dem til at flytte til forskellige fodringsområder eller endda føre dem til udryddelse. Uden disse søjler bliver økosystemer farligt ubalanceret. ”Vi kæmper stadig for at forstå, hvad det betyder historisk og gå videre ind i fremtiden, ” siger Pyenson. ”At studere store ting i forskellige klimamiljøer - det vil være virkelig vigtigt.”

(Redaktørens note: Danielle Hall er forfatter på Ocean Portal, en del af Smithsonians National Museum of Natural History.)

Hvornår blev dagens hvaler så store?