一项新的研究发现,在须鲸进化出标志性的鬃毛状过滤觅食结构之前,它们依赖尖牙和吸吮方法来捕获和吞咽猎物。
这些发现基于一种新发现的早期须鲸物种的化石遗骸。古生物学家吉姆·戈德特和布鲁斯·克劳利,这两位都是西雅图华盛顿大学伯克博物馆的研究人员,在华盛顿州奥林匹克半岛的北端发现了这具鲸鱼化石。
日本国立自然科学博物馆的博士后研究员、该研究的首席研究员费利克斯·马克斯表示,这个新发现的鲸鱼物种有着3000万至3300万年的历史,是已知最古老和最小的须鲸之一,曾在地球海洋中游弋。[鲸鱼相册:照片揭示深海巨兽]
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这条鲸鱼的长度仅略超过6.5英尺(2米),比当今最小的须鲸,即21英尺长(6.4米)的小型露脊鲸小得多,并且比90英尺长(27.5米)的蓝鲸,也就是现代最大的须鲸小了近14倍。
此外,新发现的鲸鱼骨骼有17颗保存完好的牙齿,马克斯说,这一发现揭示了这些早期鲸鱼如何捕猎和觅食的信息。
他和他的同事将新物种命名为Fucaia buelli,以纪念他们发现鲸鱼的胡安德富卡海峡,以及以绘制现存和已灭绝海洋动物而闻名的插画家卡尔·布埃尔。
长牙的鲸鱼
现代须鲸没有牙齿。
“相反,它们使用从上颚悬挂下来的一系列梳状须板直接从水中过滤小型动物,”马克斯在一封电子邮件中告诉《生命科学》。
但是须鲸的祖先——包括F. buelli——确实有牙齿,这就引出了一个问题:在向纯须进食过渡的过程中,须鲸如何在不失去捕猎和进食能力的情况下失去牙齿。一些研究表明,古代鲸鱼有牙齿,然后在失去牙齿之前进化出了须。
“然而,Fucaia现在表明,这种过渡可能更为复杂,”马克斯说。“Fucaia的牙齿非常大,它们排列在整个上颚,因此根本没有须的空间。牙齿上的磨损也表明,当嘴张开和闭合时,上下牙齿相互剪切;因此,任何可能存在的须都会不断地被夹在牙齿之间。”
马克斯说,即使没有须板,F. buelli也会是一位成功的猎人。研究人员认为,鲸鱼使用它的牙齿和吸吮技术来捕获猎物,或者至少它用牙齿捕获猎物,然后将猎物吸到嘴后部以吞下。
“吸食进食在现存的海洋哺乳动物中很常见,在许多[现存的]齿鲸和海豚以及灰鲸中都可以看到,”马克斯说。
他说,有两个关键特征表明F. buelli使用这种吸吮方式从水中过滤食物。首先,化石表明鲸鱼有很大的牙龈,这可能有助于这种生物在下巴稍微张开时封闭嘴的侧面。
“这样做的效果是缩小嘴的开口,从而将吸力产生的流量集中在鼻子的尖端,”马克斯说。[海洋奇观:壮观的海洋生物照片]
其次,活鲸通过使用强大的肌肉向后和向下拉动舌头和喉咙,在嘴里产生吸力。马克斯说,化石证据表明,F. buelli中的一些肌肉非常发达。
他说,这种吸吮技术可以缓解从长牙到纯须鲸的过渡。
“随着鲸鱼进化出更好的吸力,它们能够捕获比牙齿单独处理的更小的猎物,但与此同时,需要更有效的方法来排出随食物吸入的水,”马克斯说。“这种需求与须完全匹配,须从已经扩大的牙龈中发育而来,并提供了一种轻松排出多余水分,同时将猎物留在嘴里的方法。”
洛杉矶县自然历史博物馆的海洋哺乳动物馆长豪尔赫·维莱斯-胡亚尔贝说,这项新研究是一篇令人兴奋的“扎实论文”,他没有参与这项新研究。
“描述非常棒,”维莱斯-胡亚尔贝说。“我认为这有助于我们了解这群鲸鱼的早期进化。”
这项研究于今天(12月2日)在线发表在《皇家学会开放科学》期刊上。
《生命科学》上的原文。
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