Fosílne morské veľryby: cesty cez zmiznuté moria

informácie o zvieratách » Insectos » Fosílne morské veľryby: cesty cez zmiznuté moria

L fosílne veľryby a iné vyhynuté morské cicavce Ich kostry ukrývajú kľúčovú časť histórie našej planéty. Od juhu Pyrenejského polostrova až po srdce Saharskej púšte a pozdĺž riek v Spojených štátoch nám pozostatky týchto zvierat umožňujú zrekonštruovať, ako sa staroveké suchozemské cicavce stali dominantnými v oceánoch.

Dnes vieme, že existovali moria, ktoré zmizli, úžiny, ktoré sa otvárali a zatvárali, a regióny, ktoré sa zmenili z pôvodných... Od morského dna prekypujúceho životom až po piesočné púšteVo všetkých týchto scenároch sa veľryby, delfíny, tulene a ich príbuzní ocitli v pasci a vytvorili veľkolepé miesta, ako je paleontologický Gibraltársky prieliv, slávne Údolie veľrýb v Egypte alebo riečne nánosy, kde sa nachádzajú záhadné... Coronodon havensteini, kľúčový prvok pre pochopenie filtračného kŕmenia.

More fosílií v starovekom koridore medzi Atlantikom a Stredozemným morom

Aktuálny Gibraltársky prieliv, ktorý spája Atlantik a Stredozemné moreDnes je to jedna z oblastí s najväčšou morskou biodiverzitou na planéte, ale jej význam ako oceánskeho koridoru siaha najmenej 12 miliónov rokov do minulosti. Dlho predtým, ako úžina existovala v takej podobe, akú poznáme dnes, komunikácia medzi oboma morami prebiehala inými cestami.

Počas miocénu prúdil voda dvoma veľkými koridormi: severovýchodný koridor, ktorá zaberala súčasnú Guadalquivirskú panvu na juhu Pyrenejského polostrova a Rif runner, ktorý sa nachádza v severnej Afrike. Severobetský koridor sa tiahol približne od Cádizského zálivu po oblasť Alicante, čo vysvetľuje vzhľad fosílie veľrýb vo vnútrozemských provinciách ako Cordoba alebo Jaén.

Tektonické pohyby úplne zmenili túto krajinu. Približne pred 6 miliónmi rokov zdvihnutie pohorí a platňová tektonika uzavreli koridory Severný Betik aj Rif. blokáda Atlantického priechodu Spustilo to slávnu messinskú krízu slanosti, počas ktorej veľká časť Stredozemného mora vyschla alebo sa drasticky zmenšila a stala sa hypersalinnou panvou.

Až keď sa otvoril ten súčasný Gibraltársky prieliv na začiatku pliocénuPribližne pred 5,3 miliónmi rokov atlantické vody opäť zaplavili Stredozemné more. Odvtedy miešanie studených atlantických vôd s teplejšími a hustejšími stredomorskými vodami prispelo k vysokej dostupnosti živín, čo je ideálny stav pre podporu bohatého morského života. morské cicavce, bývajúce aj sťahovavé.

Fosílne kosticovce na juhu Pyrenejského polostrova

V miocénnych a pliocénnych sedimentoch Andalúzie a ďalších oblastí južného Pyrenejského polostrova sa nachádzajú pozostatky fosílne mysticety, teda kosticovcetyNajčastejšími nálezmi sú voľné stavce, rebrá a fragmenty čeľuste, hoci na niektorých miestach sa našli relatívne kompletné kostry, čo umožňuje lepšiu rekonštrukciu ich anatómie a spôsobu života.

Spomedzi všetkých miest vyniká najmä provincia Huelva, kde boli zdokumentované najmenej 14 veľrýb kostnatých s pozoruhodným stupňom zachovania. Štúdium diagnostických kostí, ako sú napríklad bubienkové buly (štruktúry súvisiace s vnútorným uchom, veľmi užitočné na určovanie afinity), umožnilo pripísať niekoľko z týchto kusov moderným rorqualom.

Vďaka týmto anatomickým porovnaniam boli identifikované fosílie, ktoré zodpovedajú veľryba (Balaenoptera cf. physalus) a vráskavec keporkak (Megaptera cf. novaeangliae)Okrem týchto súčasných rodov záznam zahŕňa aj zástupcov čeľadí ako Balaenidae (pravé veľryby) a vyhynutú Cetotheriidae, veľmi rozmanitú skupinu počas miocénu, ktorá následne zmizla.

Dnes sú tie isté vody v blízkosti Gibraltárskeho prielivu stále navštevované veľkými vráskavcami kosticovitými. Medzi prítomnými druhmi nájdeme veľrybaVráskavec malý, vráskavec Brydeov a už spomínaný keporkak. Táto kontinuita, od miocénnych fosílií až po súčasné populácie, robí z tejto oblasti Výnimočné prírodné laboratórium na štúdium evolúcie a ekológia kosticovitých veľrýb.

Fosílne Odontocetes: Vorvane, delfíny a vyhynuté zobákovité veľryby

Obrázok je trochu iný pri analýze fosílne odontocety (ozubené veľryby) z južnej Iberie. V tomto prípade je záznam fragmentárnejší: prevládajú izolované zuby, neúplné lebky a rozptýlené postkraniálne pozostatky. Napriek tomu okolo desať taxónov patriacich do šiestich rôznych čeľadí, čo vykazuje značnú rozmanitosť.

Niektoré z týchto odontocétov sú príbuzné moderné vorvane (čeľaď Physeteridae)Medzi nimi je porovnaj Zygophyseter, vorvaň porovnateľnej veľkosti s kosatkou, s robustným chrupom a pravdepodobne veľmi aktívnymi predátorskými návykmi; porovnaj Orycterocetus crocodilinus, Aulophyseter sp. a rôzne pozostatky všeobecnejšie priraďované k neurčitým Physeteridae.

Ďalšie andalúzske fosílie súvisia s zobákovité veľryby (čeľaď Ziphiidae) a s niekoľkými vyhynutými čeľaďami delfínov, ako napríklad Platanistidae (kde bol identifikovaný druh Pomatodelphis), Acrodelphinidae (s rodom Champsodelphis) a Kentriodontidae, zastúpené Macrokentriodonom, delfínom dlhým asi 4 – 5 metrov. Okrem toho sa našli pozostatky spojené s čeľaďou Delphinidae, ako napríklad Etruridelphis sp., ako aj s vráskavcami (podčeľaď Globicephalinae), vrátane taxónu Astadelphis gastoldii.

Ilustratívnym zistením je zistenie, že čiastočný zub porov. Zygophyseter varolai, z vrchnomiocénnych sedimentov (starých približne 6 miliónov rokov) v Gibraleóne (Huelva). Tento typ zuba so svojimi charakteristickými znakmi pomáha zaradiť tieto fosílie z polostrova do globálneho kontextu evolúcie dravých vorvaňov.

V súčasnosti sú vody južného Iberie domovom veľmi rozmanitej komunity zubáčov: delfín obyčajný, delfín pruhovaný a delfín skákavýKosatky, sviňuchy prístavné, vráskavce dlhoplutvé a delfíny Rissoove, ako aj vorvane, vorvane najmenšie a vorvane trpasličie, spolu s vráskavcami Gervaisovými, Blainvilleovými a Cuvierovými. Niektoré druhy sú pravidelnými obyvateľmi, zatiaľ čo iné sa objavujú sezónne alebo sporadicky, čo odráža bohatú potravnú zásobu oblasti.

Tulene a iné fosílne plutvonožce z južnej Iberie

V porovnaní s veľrybami, fosílny záznam plutvonožce (tulene, uškatce a ich príbuzní) Na juhu Pyrenejskeho polostrova je vzácny, ale veľmi zaujímavý. Doteraz boli identifikované tri taxóny patriace do dvoch čeľadí, ktoré existujú dodnes: Phocidae (pravé tulene) a Otariidae (otarioidy, skupina uškatcov a kožušinových tuleňov).

V rámci Phocidae sa objavuje rod Homifoka, zaradený do podčeľade Monachinae a príbuzný s moderným tuleňom mníšskym. Bol tiež opísaný najmenej jeden pozostatok zaradený do podčeľade Phocinae, ktorá je blízko príbuzná s tuleňom obyčajným. Medzi utárovitými bol identifikovaný jeden veľký plutvonožec podobný uškatcu, čo naznačuje prítomnosť týchto zvierat v starovekých moriach, ktoré obmývali juh polostrova.

V súčasnosti tuleň mníšsky stredomorský prakticky zmizol z pobrežia Pyrenejského polostrova; od 20. storočia sa považuje za vyhynutého, pričom sa vyskytuje len veľmi zriedkavo. Iné druhy tuleňov, ako napríklad sivé tesnenie, bežné tesnenie alebo tesnenie s kapucňouZaznamenávajú sa len vo výnimočných prípadoch, zvyčajne v súvislosti s putujúcimi jedincami alebo tými, ktoré boli vysídlené nezvyčajnými oceánografickými podmienkami.

Wadi al Hitan: Údolie veľrýb v srdci Sahary

Ak sa v duchu prenesieme z Gibraltárskeho prielivu do Západnej púšte Egypta, narazíme na jedno z najúžasnejších miest na svete na štúdium. Fosílne morské veľryby: Wadi al Hitan, Údolie veľrýbToto miesto sa nachádza v regióne Fajjúm, približne 150 – 190 kilometrov juhozápadne od Káhiry a zaberá približne 20 hektárov uprostred Sahary.

Dnes je to krajina dún a extrémnych horúčav, ale asi pred 40 miliónmi rokov bola súčasťou Oceán TethysTeplé, plytké more, ktoré obmývalo severnú Afriku a ďalšie regióny. V tomto prostredí žili archeocéty, primitívne veľryby v úplnom prechode od suchozemského života k takmer úplnej adaptácii na vodné prostredie.

Prvé fosílie veľrýb vo Wadi al Hitan boli objavené v roku 1902 a patrili predtým neznámemu druhu: Basilosaurus isisTento primitívny veľrybí cicavec mohol presiahnuť dĺžku 15 metrov a najväčšie exempláre dokonca dosiahnuť 18 – 21 metrov a mal predĺžený ňufák plný ostrých zubov, podobný zubom mäsožravých suchozemských cicavcov. Všetko nasvedčuje tomu, že to bol nenásytný predátor, schopný chytiť veľkú korisť vrátane iných menších veľrýb.

Vedecká komunita však toto miesto po desaťročia relatívne zabudla, čiastočne aj preto, Dostať sa do tejto odľahlej oblasti púšte nebolo práve jednoduché.Až v 80. rokoch 20. storočia sa začali systematické výskumné a ochranárske kampane. V roku 1989 tím z Michiganskej univerzity a Egyptského geologického múzea objavil kostry Basilosaurus isis s viditeľné zadné končatiny s nohami a prstami, priamy dôkaz jeho pozemského pôvodu.

Unikátny záznam evolučného prechodu veľrýb

Fosílie z Wadi al Hitan sú väčšinou datované do obdobia koniec eocénu, asi pred 40 miliónmi rokovTieto fosílie predstavujú jeden z najlepších svetových záznamov o sledovaní premeny veľrýb krok za krokom. Bolo opísaných viac ako 400 kostier veľrýb a ich počet s postupom vykopávok neustále rastie.

Tieto pozostatky patria prevažne archeocetám, ako napríklad basilosaurus y DorudonPrvý bol obrovský morský tvor s predĺženým telom, čeľusťami vybavenými 44 ostrými zubami a malými zadnými nohami dlhými asi 60 cm s tromi prstami, ktoré už neslúžili na chôdzu, ale pravdepodobne mali reprodukčné alebo stabilizačné funkcie. Dorudon dosahoval dĺžku asi 5 metrov, pričom vzhľadom sa viac podobal modernému delfínu a tiež s... zakrpatené zadné nohy, zatiaľ čo ich predné končatiny sa už vyvinuli do plutiev s lakťovým kĺbom.

Významná časť fosílií Dorudona pochádza z mláďat, čo naznačuje, že táto oblasť plytkých vôd bohatých na živiny slúžila ako živná pôda. oblasť rozmnožovania a pôrodu pre tieto primitívne veľryby. Samotný Basilosaurus isis sa podľa nedávnych štúdií mohol živiť malými dorudónmi a dokonca sa predpokladá, že zohrával úlohu superpredátora, ktorý útočil na iné veľryby a lámal im lebky predtým, ako ich zožral.

Vádí al-Hitan nie je domovom len veľrýb. V rovnakých vrstvách sa našli aj fosílie iných tvorov. Eocénne morské korytnačky, kostnaté ryby, žraloky, raje, krokodíly, primitívne morské kravy (sirény) a mäkkýšeU sirén sa našli zuby, ktoré naznačujú stravu založenú na morskej tráve a iných vodných rastlinách. Objavili sa aj pozostatky Moeritheria, predka moderných slonov, ktorý má podobnú veľkosť ako veľké prasa a je dlhý asi 3 metre.

Skaly, ktoré tvoria údolie, sú zložené prevažne z žltkasté morské pieskovce eocénuDokonca zachovávajú zvieracie nory, ktoré boli pôvodne mylne považované za korene mangrovových stromov. Celý súbor ponúka neuveriteľne detailný obraz zmiznutého pobrežného morského ekosystému.

Miesto svetového dedičstva a múzeum pod holým nebom v Sahare

Výnimočná vedecká hodnota Vádí al-Hitán viedla v roku 2005 k vyhláseniu Vádí al-Hitán za svetové dedičstvo UNESCO. Lokalita svetového dedičstvaV tom istom roku bola objavená takmer kompletná kostra Basilosaura isis v mimoriadnom stave zachovania, čo ďalej posilnilo ochranu oblasti a jej medzinárodné uznanie.

Dnes Údolie veľrýb funguje ako autentické múzeum pod holým nebomBoli vybudované značené chodníky, ktoré umožňujú návštevníkom preskúmať lokalitu a na vlastné oči si pozrieť mnohé z fosílnych kostier. K dispozícii je návštevnícke centrum s interpretačnými materiálmi a oblasť ponúka prístrešky a dokonca aj základný tábor. Napriek tomu je prístup obmedzený a kontrolovaný a návštevy sa uskutočňujú po vopred určených trasách, aby sa predišlo poškodeniu pozostatkov.

Toto miesto roky trpelo rabovaním a vandalizmom zo strany bezohľadných zberateľov, čo robí jeho súčasnú správu a ochranu o to dôležitejšou. Dnes do Wadi al-Hitan dostáva približne tisíc návštevníkov ročne, čo je relatívne nízke číslo, ktoré pomáha zachovať miesto a udržať jeho odľahlý a jedinečný charakter.

Pre tých, ktorí nemôžu cestovať do Sahary, sú niektoré fosílie nájdené v údolí vystavené v múzeách, ako napríklad Geologické múzeum v Káhirekde sa zachovalo najmenej 56 exemplárov z Wadi al-Hitan. Pozostatky sa nachádzajú aj v inštitúciách v Londýne, Berlíne, Stuttgarte a na Michiganskej univerzite (vrátane kompletnej kostry z Dorudonu).

Coronodon havensteini a pôvod kŕmenia filtráciou

Ďaleko od Egypta a Pyrenejského polostrova sa ďalší kľúčový objav pre pochopenie histórie veľrýb odohral vo veľmi odlišnom kontexte: Rieka Wando v Južnej Karolíne (Spojené štáty)Tam geológ a zberateľ Mark Havenstein pri potápaní sa a hľadaní žraločiích zubov narazil na fosíliu, ktorá sa nakoniec stala kľúčovým prvkom v evolučnej skladačke kosticovcov.

Ukázalo sa, že kostra patrí novému druhu fosílnych veľrýb, ktoré siahajú do minulosti. 30 XNUMX miliónov rokov staré, opísaný v časopise Current Biology a pomenovaný ako Coronodon havensteini na počesť svojho objaviteľa. Je to veľmi skorý mysticet s kombináciou zubných a lebečných znakov, ktoré ho radia na medzistupeň medzi dravými ozubenými veľrybami a modernými kosticovcami, ktoré sa živia filtráciou vody, ako je napríklad modrá veľryba.

Moderné veľryby kŕmené filtráciou vody (plutvovce, modré veľryby, pravé veľryby atď.) používajú systém bradyTieto zvieratá, zložené z visiacich keratínových platničiek, ktoré fungujú ako obrovské sito, dokážu prehltnúť obrovské množstvá drobných organizmov, ako je napríklad krill: niektoré kosticovce sú schopné uloviť približne 1 000 kg malej koristi denne, čo by bolo nemysliteľné, keby boli závislé od väčšej a vzácnejšej koristi.

Dlho sa diskutovalo o vývoji tohto systému. Existovali dve hlavné hypotézy: jedna tvrdila, že prvé veľryby, ktoré sa živili filtráciou vody, boli bezzubé sacie podávačeDruhý predpokladal, že zuby spočiatku fungovali ako sito, ktoré zadržiavalo korisť, zatiaľ čo voda unikala cez medzery.

Štúdia Coronodon havensteini jasne potvrdzuje druhú možnosť. Jednou z jeho najvýraznejších vlastností je prítomnosť veľké zadné zuby so širokými medzerami medzi nimiPodľa paleontológa Jonathana Geislera a jeho kolegov sa toto zviera vrhalo proti hustým húfom rýb (typickým návnadovým guľôčkam) a pri plávaní dopredu doširoka otváralo papuľu; keď zatváralo čeľuste, voda sa vytláčala cez medzery medzi jeho zubami, zatiaľ čo ryby zostali uväznené vo vnútri.

Od zubov k bradám: neočakávaný evolučný most

Výskumníci interpretujú zvláštne rozmiestnenie zubov Coronodona ako reakciu na akýsi druh „Princíp Zlatovlásky“ (ani príliš veľké, ani príliš malé): ak by boli otvory príliš široké, korisť by unikla; ak by boli príliš úzke, voda a ryby by mohli byť po zatvorení úst hromadne pretlačené cez iný, väčší otvor. Prirodzený výber by tak uprednostňoval optimálnu strednú veľkosť na udržanie malej koristi, kým by voda odtekala.

Okrem toho veľké zadné zuby čiastočne blokovali boky úst, čo pomáhalo udržať rybu vo vnútri, kým sa čeľusť úplne nezatvorila. Jazyk pravdepodobne zohrával aktívnu úlohu, pretože bol umiestnený tak, aby zabránil koristi v úteku dopredu Počas zatvárania mechanizmus, ktorý trochu pripomína fungovanie niektorých moderných filtračných systémov.

Postupom času sa podľa navrhovaného modelu medzery medzi zubami zmenšili postupne sa vypĺňa štruktúrami podobnými bradeAko sa filtrovanie potravy stalo efektívnejším, relatívna veľkosť zubov sa znížila, počet kosticovitých platničiek sa zvýšil a predné otvory sa zmenšili, až kým nedosiahli súčasné kosticovce, u ktorých zuby zmizli a kosticovité platničky monopolizujú funkciu zachytávania potravy.

Tento scenár zodpovedá širšiemu evolučnému vzorcu, v ktorom štruktúry pôvodne prispôsobené funkcii Sú „recyklované“ na iný účel. Klasickým príkladom je vtáčie perie: pravdepodobne sa najprv vyvinulo ako tepelná izolácia alebo na ozdobu a až neskôr sa špecializovalo na let. U veľrýb sa zuby, ktoré kedysi slúžili ako zbrane na lov koristi, postupne transformovali na systém, ktorý fungoval ako filter.

Geisler a ďalší autori zdôrazňujú, že ak pozorujeme iba živé veľryby, je ťažké si predstaviť, ako dochádza k prechodu z ozubaného predátora na kolosa kŕmiaceho sa filtráciou vody. Coronodon havensteini poskytuje práve tento medzičlánk.čo dokazuje, že zuby môžu počas prechodného obdobia zohrávať analogickú úlohu ako brady.

Celá táto zbierka fosílií – od kosticovcov a zubatých veľrýb z južnej Ibérie až po kolosálneho basilosaura a elegantného dorudona z egyptskej púšte a zvláštneho coronodona z Južnej Karolíny – tvorí súvislý príbeh, v ktorom sa staroveké suchozemské cicavce premieňajú na morských obrov, menia svoje stravovacie návyky a dokonca premieňajú súčasné púšte na živé archívy minulosti. Pri skúmaní týchto lokalít sa ukáže, že moria minulých období sú v skalách stále veľmi prítomné a sú pripravené nám povedať, ako vznikli moderné veľryby a prečo sú dnešné oceány také, aké sú.