Az evolúciós biológusok számára a bálna füle furcsa és lenyűgöző rejtély. Ha az anyaméhben fejlődnek, megismerhetjük őket, hogyan fejlődtek. A bálnafajták gyűjtése ma azonban nem kérdéses, mivel a bálnák vadászata illegális, és a tudósoknak olyan szálakra kell támaszkodniuk, amelyek gyakran nem mutatnak várandós nőstényeket.
kapcsolodo tartalom
- A legkorábbi Baleen bálnák szó szerint szoptak
- Mit taníthat nekünk egy halott kék bálna az óceáni életről és magunkról
- Hogyan mentette meg a két lézer cowboy a napot
- A színfalak mögött a kurátor Nick Pyenson: egy új fosszilis bálna
Tehát, amikor Smithsonian kutatója, Maya Yamato először megtudta az alkohollal tartósított 56 bálnafajta gyűjteményét a Nemzeti Természettudományi Múzeumban, elbocsátotta őket a múzeum CT szkennelő laboratóriumába. "Soha többé nem fogunk ilyen jellegű anyagot beszerezni" - mondja Yamato. - Mivel annyira értékesek és ritkák, nem kívánatos boncolni őket.
Yamato, a fosszilis tengeri emlősök kurátora, Nicholas Pyenson közreműködésével posztdoktori doktornő jobban meg akarta tudni, hogy a fülök hogyan fejlődnek a bálna magzatokban. A gyűjtemény mintegy 100 éves példányt tartalmaz, amelyek többsége a 20. század elején és közepén volt, amikor a kereskedelmi célú bálnavadászat virágzott. 1986-ban a Nemzetközi Bálnavadászati Bizottság betiltotta a bálnák vadászatát, és noha a gyűjtemény egyes példányai járulékos fogásokból és fonódásokból származnak, sokan a korábbi korszak bálnavadászatához kapcsolódnak.
"Egyediek, mivel vannak olyan fajok, amelyeket senki sem fog tudni újra gyűjteni" - mondja Pyenson. "Bizonyos esetekben sem a körülményeket, amelyek között gyűjtöttek, nem lehet megismételni, vagy az organizmusok nincsenek vadonban."
Mivel a minták boncolása vagy bármilyen invazív vizsgálat elvégzése nem volt lehetőség, a Yamato a neminvazív CT technológiát alkalmazta a bálnák koponyáján belüli nagyon érzékeny tulajdonságok megvizsgálására. Yamato munkájának eredményei ma megjelennek egy új tanulmányban a PLOS ONE folyóiratban. A Yamato által talált eredmények megerősítik azt, amit a fosszilis adatok mondnak arról, hogy a bálnák drámai módon elmozdultak a szárazföldről a tengerre, és hogy a bálnacsaládok továbbra is eltérő fizikai jellemzőket fejlesztettek ki, hogy a különféle életmódok a víz alatti környezetben alkalmazkodjanak.
Maya Yamato (jobbra) és egy munkatársa boncolta el az elhunyt sodrott bálna fejét a Chesapeake-öbölben, hogy megvizsgálja a fülekhez kapcsolódó lágy szövetet. (A Virginia Akvárium Stranding Response Programja) A cetfélék két különálló csoportba fejlődtek: fogakkal és balennel - keratinből készült, sörtéjű szitaszerű szerkezetűek. A fogazott bálnák, például a spermalálók, az orcák és a delfinek vadászpofájukban vadásznak és elkapják a zsákmányt, ám a bálnafélék, mint például a púpos, a blues és az orrbálnák, vizet ejtenek, és szűrik a bálájukon keresztül, hogy csapdába ejtsék a kis halakat és a krilt.
Nem csak teljesen különböző módon táplálkoznak, hanem a két bálnacsoport is különféleképpen hall. A csoportok az emlős hallására a frekvencia skála szélső ellentétes végein dolgoznak fel hanggal. A bálna bálnák nagyon alacsony frekvenciájú hangok segítségével kommunikálnak nagy távolságokon. Hallják és vokalizálják azokat a frekvenciákat, amelyek alacsonyabbak, mint bármely szárazföldi emlősnél, még az elefántoknál is.
A fogazott bálnák ezzel szemben a kis barna denevér, a legmagasabb hangú szárazföldi emlős frekvenciáin hallják és sugároznak hangot. A fogazott bálnák arra hivatkoznak, hogy képesek-e navigálni és ragadozókat keresni az echolokációban.
A magzati bálnagyűjtemény CT vizsgálataival Yamato és Pyenson képesek voltak nyomon követni e két nagyon különböző típusú bálna fejlődését. "Ha a Smithsonian nem rendelkezne CT-leolvasóval, és nem lenne a legnagyobb tengeri emlősök gyűjteménye a világon, akkor valószínűleg nem történt volna meg ez a tanulmány" - mondta Yamato.
Ő és Pyenson az első tudósok, akik azonosították a fejlődő „akusztikus tölcsért” a magzati minta fülében. A bálna füle teljesen belső. A kúp alakú akusztikus tölcsérhez kapcsolódó zsírszövetre támaszkodnak, amely csak a bálnákban található. Még pontosan nem értjük pontosan, hogyan működnek. Az összes fogazott bálna esetében az akusztikus tölcsér előre néz, míg egyes bálnás bálnáknál a tölcsér a fej oldala felé irányul.
A kutatócsoport lett az első olyan tudóscsoport, amely a fül azon speciális területének fejlődését, amely kizárólag az „akusztikus tölcsérnek” nevezett bálnákban található (fent: rózsaszín kúp), helyben ábrázolja és helyben ábrázolja, amely szerkezet kritikus elem annak jobb megértése, hogy a bálna (alul) és a fogazott bálnák (teteje) hogyan hallanak vizi környezetükben. (Yamato M., Pyenson ND (2015)) A magzatok fülfejlődésének korai szakaszai párhuzamosak a cet evolúciós eltérésével a szárazföldi ősektől. És ami még ennél is fontosabb, a két csoport egymástól való eltérése. Az akusztikus tölcsér először hasonlóan alakul ki minden cetfélében. Később, a két csoport magzatának fejlődésével megváltoztatja az agy tájolását és alakját, utánozva az evolúciós folyamatot.
"Azt akarjuk, hogy ki lehessen deríteni az összes szerkezetet a fülünkben." Mondja Yamato. „A korai magzatokban látjuk a tipikus emlősök szerkezetét. Hasonlóak az összes többi emlőshez - a szárazföldi emlősökhöz. E ritka példányok tanulmányozásának nem invazív módszerével megfigyelhetjük, hogy a szárazföldi emlősök tipikus összetevői hogyan kerülnek átrendezésre, hogy a modern bálnák fülét képezzék. ”
Ilyen információt nehéz megszerezni. Az ősi magzatok nem tartják fenn jól a fosszilis rekordokat. Pyenson szerint csak egy ismert, nem született bálna megkövesedett példánya létezik. Tehát ezeknek a történeti példányoknak a megvizsgálása, amelyekben mind a fogazott, mind a bálnafélék 15 különféle faja szerepelt, olyan volt, mintha kincslelet nyitnánk az adatokat. Most, hogy a beolvasások a tudományos közösség rendelkezésére állnak, más tudósok már elkezdenek használni azokat a bálnafejlődés más jellemzőinek tanulmányozására.
"A növekedés, különösen a méhben, sokat mond nekünk arról, hogyan fejlődtünk" - mondja Pyenson. "Tehát a magzati adatok vizsgálata sok választ adhat nekünk az állat fejlődésének szempontjából."
„Ez a fajta tanulmány szemlélteti a Föld életének hihetetlen sokféleségét és alkalmazkodását” - tette hozzá Yamato. "Bár mindannyian ugyanabból az ősektől származottunk, eltérő stratégiákkal dolgozunk nagyon különböző környezetekkel szemben."
