science >> Wetenschap >  >> Biologie

Noordelijke blootstelling:fossielen van een zuidelijke walvis voor het eerst gevonden in het noorden

De kleinste baleinwalvis, Caperea-marginata, vergeleken met de grootste:de blauwe vinvis, Balaenoptera musculus. Credit:Carl Buell

Oude fossielen van een walvissoort waarvan men dacht dat ze alleen in zuidelijke wateren voorkwamen, zijn ontdekt op noordelijke locaties in Japan en Italië.

De pygmee rechtse walvis Caperea marginata is in bijna elk opzicht een mysterie. Het is 's werelds kleinste walvis (tot 6,5 meter lang), de enige walvis die kleur kan zien, en zijn skelet heeft enorme, overlappende ribben die het het uiterlijk van een tank geven.

De evolutionaire oorsprong ervan wordt nog steeds fel bediscussieerd. Het heeft geen naaste verwanten en is de enige grote walvisafstamming die volledig beperkt is tot het zuidelijk halfrond.

Fossielen gerelateerd aan de dwergvinvis, sommige tot 10 miljoen jaar oud, gevonden in Australië, Argentinië en Peru. Samen, ze suggereren dat dwergwalvissen altijd echte zuiderlingen zijn geweest - net zo endemisch in dit deel van de wereld als koala's en kangoeroes in Australië.

Of, minstens, dat dachten we tot de noordelijke vondst.

Noordelijke vondst

In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Huidige biologie , ons internationale team (verspreid over drie continenten) beschrijft er twee Caperea -achtige fossielen die het verhaal van deze bizarre walvis volledig op zijn kop zetten.

De nieuwe exemplaren - een gedeeltelijke schedel uit Okinawa in het zuiden van Japan, en een oorbeen uit Sicilië, Italië - laat zien dat dwergwalvissen ooit op het noordelijk halfrond voorkwamen.

Oorbeenderen van een levende dwergwalvis (links, gespiegeld ter vergelijking), het fossiel uit Italië (midden) en het fossiel uit Japan (rechts). Krediet:Tsai et al. (2017) Huidige biologie 27, R1-R3

vinden Caperea in het noorden was echt onverwacht. Stel je voor dat je in Schotland een kangoeroe tegenkomt, of een ijsbeer op Antarctica! Dus hoe deed? Caperea in de noordelijke zeeën terechtkomen? Nog intrigerender, waarom is het er niet meer?

De leeftijd van de noordelijke fossielen biedt een essentiële aanwijzing. In vergelijking met hun zuidelijke tegenhangers, de noordelijke exemplaren zijn relatief jong:ze leefden ongeveer 1,8 miljoen jaar geleden in Italië en slechts 500, 000-900, 000 jaar geleden in Japan.

Deze data vallen samen met een tijd van uitgesproken wereldwijde afkoeling - de ijstijd - die ongeveer 2,5 miljoen jaar geleden begon.

Koelwater

Voorafgaand aan de ijstijd, Caperea woonde alleen in het zuiden, net als vandaag. In het noorden van zijn leefgebied lag warm, tropische zeeën die weinig voedsel boden.

Maar toen de temperatuur daalde, wateren nabij de evenaar koelden af ​​en werden rijker aan voedingsstoffen. Dit zou het gemakkelijker hebben gemaakt voor Caperea te verspreiden in en, uiteindelijk, buiten de tropen, naar het noordelijk halfrond. Soortgelijke reizen werden gemaakt door andere zeezoogdieren, waaronder enkele dolfijnen, walvissen en zeeolifanten.

Maar deze goede tijden zouden niet duren. Toen glaciaal plaats maakte voor interglaciaal, de tropische zeeën warmden op en hun overvloed aan voedingsstoffen nam af. Wat ooit een tropische toegangspoort was, werd een onoverkomelijke barrière, waardoor populaties aan weerszijden van de evenaar vastzitten in een opwarmende wereld.

Terwijl sommige verdeelde zeezoogdierpopulaties zich ontwikkelden tot afzonderlijke noordelijke en zuidelijke soorten, zoals zeeolifanten en walvissen, anderen stierven op één halfrond niet uit. Caperea in het noorden had het laatste lot.

(Links) De verdeling van de levende pygmee rechtse walvis, vergeleken met verwante fossielen van het zuidelijk (groen) en noordelijk (rood) halfrond. (Rechts) Leeftijd van Caperea-achtige fossielen, vergeleken met de mondiale temperaturen. Krediet:Tsai et al. (2017) Huidige biologie 27, R1-R3

Dus hoe kon zo'n substantiële, geologisch recente verandering in de verspreiding en ecologie van walvissen tot nu toe onopgemerkt blijven?

In tegenstelling tot hun neven op het land, fossielen van zeezoogdieren van de laatste 2 miljoen jaar zijn relatief zeldzaam. In feite, we weten meer over zeezoogdieren die 5 miljoen jaar geleden leefden dan over hun nakomelingen die slechts 100 jaar leefden, 000 jaar geleden.

Dit komt omdat de laatste leefde in een tijd dat enorme hoeveelheden water opgesloten zaten in poolijskappen, resulterend in zeespiegeldalingen van soms meer dan 100 meter. Toen het ijs smolt en de zeespiegel steeg, de meeste overblijfselen van deze zeezoogdieren werden diep onder de zee begraven, ontoegankelijk voor paleontologen.

Vandaag, er zijn maar een paar plaatsen waar fossielen van walvissen uit de ijstijd toch aan het licht zijn gekomen, vaak omdat geologische krachten ervoor zorgden dat sommige gebieden naar boven stegen en, alweer, uit het water.

De dwergwalvissen op het noordelijk halfrond openen een zeldzaam venster op deze meest recente fase van de evolutie van zeezoogdieren, en suggereren interessante tijden en onverwachte geschiedenissen. Wat kunnen we in de toekomst vinden? Tasmaanse walrussen? Pinguïns in Alaska?

Fossielen zijn krachtige boodschappers uit het verleden. Dat zo'n dramatische verschuiving in het geografische bereik en de ecologie van de dwergwalvis zo snel plaatsvond, herinnert ons aan de diepgaande invloed van klimaatverandering op de oceaan.

Onze opwarmende wereld kan ertoe leiden dat tropische zeeën steeds onherbergzamer worden voor zeezoogdieren, met de evenaar die de beweging stopt van eens wijdverspreide soorten, zoals rorquals.

Alleen de tijd zal uitwijzen of klimaatverdeling in noordelijke en zuidelijke populaties leidt tot meer evolutie of uitsterven van zeezoogdieren.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.