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Osso maxilar de baleia pré-histórico lança luz sobre a evolução do baleen

Se você observar uma barbatana de alimentação, uma baleia azul ou jubarte, é provável que você tenha um vislumbre das cerdas de barbas que enchem suas mandíbulas abertas. Baleen é diferente de qualquer outra estrutura de alimentação no planeta. Feita de queratina, o mesmo material que os cabelos e unhas, a barbatana pende do céu da boca de uma baleia e é usada para filtrar pequenos peixes e crustáceos de grandes goles de água. À medida que a água penetra a boca de uma baleia, as pequenas criaturas passam facilmente pelas cerdas, mas quando a boca de uma baleia está cheia de água, ela libera a água de volta, prendendo as minúsculas criaturas na parede de barbas. engolido inteiro.

Os cientistas não sabem como ou quando as barbas evoluíram, mas a recente descoberta de um antigo fóssil de baleias - com cerca de 30 a 33 milhões de anos - escondida nas coleções do Museu Nacional Smithsoniano de História Natural pode ter uma pista importante.

De acordo com um novo estudo publicado por pesquisadores do Museu Smithsonian de História Natural, Texas A & M University, o Museu Burke de História Natural e Cultura em Seattle, e George Mason University, esta antiga baleia chamada Maiabalaena nesbittae não se alimentou nem de dentes nem de barbas. Hoje existem duas linhagens de baleias - aquelas que comem usando barbas, e aquelas que comem usando dentes e ecolocalização para rastrear suas presas. Por muito tempo, os paleobiologistas especulam que um ancestral das baleias pode ter tanto dentes quanto uma forma primitiva de barbas - o que os cientistas chamam de espécie de transição. Não resta nenhuma prova de tal espécie, mas a descoberta de Maiabalaena sugere que uma antiga espécie de baleia pode não ter precisado nem de dentes nem de barbas para sobreviver.

Maxila de baleia A mandíbula superior e o crânio de Maiabalaena nesbittae . As baleias foram os primeiros mamíferos a evoluir para a barbatana, e nenhum outro mamífero usa qualquer estrutura anatômica, mesmo remotamente semelhante a ela, para consumir sua presa. (Smithsonian)

"Quando falamos sobre a evolução das baleias, os livros de texto tendem a se concentrar nos estágios iniciais, quando as baleias vão de terra para o mar", diz Nicholas Pyenson, curador de mamíferos marinhos fósseis do Museu Nacional de História Natural. “ Maiabalaena mostra que a segunda fase da evolução das baleias é tão importante para a evolução em grandes escalas. Pela primeira vez, podemos agora definir a origem da alimentação por filtro, que é uma das principais inovações na história das baleias ”.

Como a maioria dos tecidos moles, a barbatana não se fossiliza. Encontrar pistas que sugiram a existência de barbatanas em fósseis mais antigos requer um pouco de trabalho de detetive - simplesmente examinar os ossos da mandíbula dessa baleia fossilizada a olho nu não ia cortá-la. Em vez disso, os cientistas se voltaram para os poderes de alta resolução de um tomógrafo computadorizado para examinar de perto a estrutura do osso. O que eles acharam foi inesperado.

“Ele quebrou a porca para nós de maneiras que não poderíamos ter de 5 a 10 anos atrás. Temos uma imagem do que estava acontecendo dentro do osso e isso pode nos dizer se a barbatana estava lá ”, diz Carlos Peredo, principal autor do estudo e doutorando na Universidade George Mason.

Carlos com baleia Carlos Mauricio Peredo, pesquisador do National Museum of Natural History e principal autor do estudo, com a baleia Maiabalaena nesbittae, de 33 milhões de anos. O fóssil é a primeira de suas espécies a ser descrita por cientistas e servirá agora como exemplar dessa espécie para a comunidade científica. (Smithsonian)

As baleias hoje têm elaboradas redes de vasos sanguíneos nos galhos de suas bocas, que nutrem suas barbatanas ou dentes com nutrientes. E assim, seus ossos da mandíbula estão cheios de buracos microscópicos. Esse não foi o caso deste fóssil.

Em vez disso, o crânio de Maiabalaena tinha indicadores de uma linha carnuda de chiclete, uma língua forte e bochechas musculosas construídas para aspirar as refeições de lula e peixe. Com esses músculos fortes, ele poderia moldar sua boca para funcionar como uma palha - um feito observado em baleias dentadas mais recentes, como o narval e os odobenocetops extintos. O céu da boca de Maiabalaena era esbelto em comparação com as baleias de hoje, que exigem bocas largas para ancorar seus muitos pratos de barbas. Também tinha nadadeiras frontais relativamente longas e largas, uma estranheza que ainda incomoda os cientistas.

Com esse método único de alimentação, é lógico perguntar por que essa baleia evoluiria dessa maneira. Qual poderia ser a vantagem de perder uma importante ferramenta de alimentação como dentes?

Primeiro, os dentes são caros. É preciso muita energia e recursos para construir dentes com esmalte forte. Beber comida é muito mais econômico quando a comida macia está prontamente disponível. Em segundo lugar, esta baleia viveu em um momento da história da Terra, quando o ambiente estava mudando rapidamente. Quando a Antártida se separou da América do Sul no final do Eoceno, as correntes do oceano foram interrompidas. Agora, apenas com a Antártida, uma corrente maciça circunda o continente - uma mudança que teve implicações enormes para as temperaturas atmosférica e oceânica ao redor do globo. Embora ainda não esteja claro como isso pode ter impactado especificamente as baleias, o que está claro é que a mudança no clima da Terra foi uma faísca que desencadeou mudanças evolutivas dramáticas.

“Toda vez que encontramos uma baleia diferente durante esse tempo, é 'Oh, isso é diferente, isso é estranho'. Você encontra duas baleias ao lado uma da outra e elas não são nada parecidas ”, diz Peredo.

Colheita de arte de baleia Uma reconstrução artística de uma mãe e bezerro de Maiabalaena nesbittae amamentando ao largo do Oregon durante o Oligoceno, cerca de 33 milhões de anos atrás. Enquanto Maiabalaena não teria sido capaz de mastigar ou filtrar a ração, os anexos musculares nos ossos de sua garganta indicam que provavelmente tinha bochechas fortes e uma língua retrátil. Esses traços teriam permitido que ele sugasse água para a boca, pegando peixes e pequenas lulas no processo. (Alex Boersma)

As baleias, geralmente relativamente semelhantes na anatomia alimentar, são notavelmente diferentes durante o Oligoceno - a época imediatamente após o Eoceno e a mudança na geografia da Terra. Algumas dessas baleias tinham dentes que pareciam a silhueta irregular de uma cadeia de montanhas, enquanto outros tinham um dente cônico simples com apenas um ponto. Havia até mesmo baleias da linhagem das baleias dentadas que perderam seus dentes e recorreram à alimentação por sucção. Essa diversidade sugere que, à medida que a Terra estava mudando, as baleias estavam experimentando as melhores estratégias de alimentação, e no final do Oligoceno elas se estreitaram em uma forma simples que persistiu até hoje.

Sobre quando as barbas emergiram? Embora ainda não esteja claro, os cientistas têm um palpite. Estima-se que o ancestral comum de todas as baleias-de-baleia tenha vivido entre 23 e 25 milhões de anos atrás. É provável que esse ancestral não descoberto tenha surgido durante a época de intensa mudança no Oligoceno. É também nessa época que surgiu o primeiro ancestral comum das baleias dentadas de hoje.

À medida que nosso mundo entra novamente em um novo período de rápida mudança climática, ter tempo para olhar para trás como as baleias do passado se adaptaram pode esclarecer como as baleias de hoje irão se comportar. Já há evidências de que as baleias estão mudando suas rotas de migração e indo atrás de novas fontes de alimentos. É provável que as baleias precisem evoluir mais do que apenas seu comportamento para sobreviver e acompanhar o mundo em mudança ao seu redor.

Osso maxilar de baleia pré-histórico lança luz sobre a evolução do baleen