为什么鲸鱼长到如此巨大的体型

为什么鲸鱼长到如此巨大的体型

蓝鲸重达20万公斤,伸展篮球场长度,是有史以来最大的动物。 现在,科学家已经弄明白为什么他们和其他须鲸如此巨大。

“这是一项很酷的研究,”英国布里斯托尔大学的进化古生物学家Jakob Vinther说。 “我打算把它发给我的学生。”

生物学家长期以来一直在讨论为什么有些鲸鱼成为世界上最大的鲸鱼。 有人提出,由于水能承受动物的体重,鲸鱼可以更容易地四处移动,吞下足够的食物来维持食欲。 其他人则认为鲸鱼可以抵御巨型鲨鱼和其他巨型鲨鱼。

研究人员还争论这些动物何时变得如此巨大。 2010年,目前在伊利诺伊州芝加哥大学的进化生物学家格雷厄姆斯莱特认为,鲸类 - 包括鲸鱼和海豚在内的一个术语 - 在其历史的早期,也许是在3000万年前分裂成不同大小的群体。 海豚仍然是鲸鱼世界的虾,过滤喂养的须鲸成为巨人,掠食性喙鲸在大小中间停留,这三个群体的后代都在早期确定的大小范围内。

然而,华盛顿特区史密森学会国家自然历史博物馆的鲸鱼专家尼古拉斯·派森对此持怀疑态度。 所以几年前,两人决定利用博物馆巨大的鲸类化石收集来解决争端。 Pyenson已经调查了活鲸的比例,并确定鲸鱼的大小与其颧骨的宽度相关。 因此,Pyenson从63种已灭绝的鲸鱼物种和13种现代物种的头骨中测量或获得了这些数据,并将它们绘制在显示鲸鱼家族树的时间线上。

据斯莱特的建议,数据显示鲸鱼早期并没有变得非常大。 他们也没有逐渐变大。 相反,他们变得中等规模并保持这种状态,直到大约450万年前 ,位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的斯坦福大学的Slater,Pyenson和Jeremy Goldbogen今天在英国皇家学会会刊B中报道。 然后,须鲸说“从相对大到巨大的鲸鱼”。 今天的蓝鲸长30米,直到450万年前,最大的鲸鱼长10米。

“这个想法......这种转变......最近发生在450万年前 - 这是令人惊讶的,”新墨西哥大学阿尔伯克基分校的古生态学家Felisa Smith说,他没有参与这项工作,而是研究了体型的演变。

接下来,斯莱特和他的同事检查了当时世界上发生了什么事情以引起变化。 他们发现须鲸的生长突增恰逢第一次冰河时代的开始。 他们推测,随着冰川的扩大,春季和夏季的径流将营养物质注入沿海海洋,加剧了鲸鱼消耗的爆炸性生长和鲸鱼消耗的小动物。 在此之前,猎物分布均匀且丰富,但气候变化导致许多鱼类和大型海洋动物消失,生产力急剧下降。 季节性径流创造了一种新的食物供应模式:在一年中间隔很远的季节性非常丰富的食物。

Goldbogen帮助Slater和Pyenson了解这一变化的重要性。 ,他的工作表明食物越浓,喂食越有效,尤其是真正大嘴的鲸鱼。 此外,较大的鲸鱼可以在各种猎物之间传播得更快。 因此,须鲸变得更大,更快,更旺盛,而较小的物种灭绝了。 加利福尼亚大学戴维斯分校的古生物学家Geerat Vermeij表示,他们巨大的体型可能甚至可以促进更高的生产力,“他们潜水并重新浮出水面时从深水中提取养分。”他没有参与这项工作。

这不是研究人员第一次认定 。 但是“这项工作有助于我们理清为什么须鲸变得如此之大的不同原因的相对重要性,”在Rootstown东北俄亥俄医科大学研究鲸鱼并且没有参与这项研究的解剖学家Hans Thewissen说。 “他们优雅而明确地分析了数据。”

“这项研究为最大的鲸鱼何时以及如何进化提供了支持,”史密斯对此表示赞同。 然而,尽管这种转变的时机似乎排除了当时为了防御湄公河和其他掠夺海洋的掠夺者而出现的巨人现象,她说,“我认为有足够的不确定性仍然有点怀疑”,辩护论证已经死了。