一項新的研究發現,在鬚鯨進化出標誌性的鬃毛狀過濾覓食結構之前,它們依賴尖牙和吸吮方法來捕獲和吞嚥獵物。
這些發現基於一種新發現的早期鬚鯨物種的化石遺骸。古生物學家吉姆·戈德特和布魯斯·克勞利,這兩位都是西雅圖華盛頓大學伯克博物館的研究人員,在華盛頓州奧林匹克半島的北端發現了這具鯨魚化石。
日本國立自然科學博物館的博士後研究員、該研究的首席研究員費利克斯·馬克斯表示,這個新發現的鯨魚物種有著3000萬至3300萬年的歷史,是已知最古老和最小的鬚鯨之一,曾在地球海洋中游弋。[鯨魚相簿:照片揭示深海巨獸]
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這條鯨魚的長度僅略超過6.5英尺(2米),比當今最小的鬚鯨,即21英尺長(6.4米)的小型露脊鯨小得多,並且比90英尺長(27.5米)的藍鯨,也就是現代最大的鬚鯨小了近14倍。
此外,新發現的鯨魚骨骼有17顆儲存完好的牙齒,馬克斯說,這一發現揭示了這些早期鯨魚如何捕獵和覓食的資訊。
他和他的同事將新物種命名為Fucaia buelli,以紀念他們發現鯨魚的胡安德富卡海峽,以及以繪製現存和已滅絕海洋動物而聞名的插畫家卡爾·布埃爾。
長牙的鯨魚
現代鬚鯨沒有牙齒。
“相反,它們使用從上顎懸掛下來的一系列梳狀須板直接從水中過濾小型動物,”馬克斯在一封電子郵件中告訴《生命科學》。
但是須鯨的祖先——包括F. buelli——確實有牙齒,這就引出了一個問題:在向純須進食過渡的過程中,鬚鯨如何在不失去捕獵和進食能力的情況下失去牙齒。一些研究表明,古代鯨魚有牙齒,然後在失去牙齒之前進化出了須。
“然而,Fucaia現在表明,這種過渡可能更為複雜,”馬克斯說。“Fucaia的牙齒非常大,它們排列在整個上顎,因此根本沒有須的空間。牙齒上的磨損也表明,當嘴張開和閉合時,上下牙齒相互剪下;因此,任何可能存在的須都會不斷地被夾在牙齒之間。”
馬克斯說,即使沒有須板,F. buelli也會是一位成功的獵人。研究人員認為,鯨魚使用它的牙齒和吸吮技術來捕獲獵物,或者至少它用牙齒捕獲獵物,然後將獵物吸到嘴後部以吞下。
“吸食進食在現存的海洋哺乳動物中很常見,在許多[現存的]齒鯨和海豚以及灰鯨中都可以看到,”馬克斯說。
他說,有兩個關鍵特徵表明F. buelli使用這種吸吮方式從水中過濾食物。首先,化石表明鯨魚有很大的牙齦,這可能有助於這種生物在下巴稍微張開時封閉嘴的側面。
“這樣做的效果是縮小嘴的開口,從而將吸力產生的流量集中在鼻子的尖端,”馬克斯說。[海洋奇觀:壯觀的海洋生物照片]
其次,活鯨透過使用強大的肌肉向後和向下拉動舌頭和喉嚨,在嘴裡產生吸力。馬克斯說,化石證據表明,F. buelli中的一些肌肉非常發達。
他說,這種吸吮技術可以緩解從長牙到純鬚鯨的過渡。
“隨著鯨魚進化出更好的吸力,它們能夠捕獲比牙齒單獨處理的更小的獵物,但與此同時,需要更有效的方法來排出隨食物吸入的水,”馬克斯說。“這種需求與須完全匹配,須從已經擴大的牙齦中發育而來,並提供了一種輕鬆排出多餘水分,同時將獵物留在嘴裡的方法。”
洛杉磯縣自然歷史博物館的海洋哺乳動物館長豪爾赫·維萊斯-胡亞爾貝說,這項新研究是一篇令人興奮的“紮實論文”,他沒有參與這項新研究。
“描述非常棒,”維萊斯-胡亞爾貝說。“我認為這有助於我們瞭解這群鯨魚的早期進化。”
這項研究於今天(12月2日)線上發表在《皇家學會開放科學》期刊上。
《生命科學》上的原文。
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