science >> Wetenschap >  >> anders

15 meter lang skelet van uitgestorven dolfijn suggereert parallelle evolutie onder walvissen

Deze illustratie toont een levensherstel van een peul van Ankylorhiza Tiedemani-jacht. Krediet:Robert W Boessenecker

Een verslag in het journaal Huidige biologie op 9 juli biedt een gedetailleerde beschrijving van het eerste bijna volledige skelet van een uitgestorven grote dolfijn, ontdekt in wat nu South Carolina is. De 15 meter lange dolfijn (Ankylorhiza tiedemani comb. n.) leefde tijdens het Oligoceen - ongeveer 25 miljoen jaar geleden - en was voorheen alleen bekend van een gedeeltelijk fossiel van het rostrum (snuit).

De onderzoekers zeggen dat meerdere bewijslijnen - van de schedelanatomie en tanden, naar de vinnen en de wervelkolom - laten zien dat deze grote dolfijn (een tandwalvis in de groep Odontoceti) een toproofdier was in de gemeenschap waarin hij leefde. Ze zeggen dat veel kenmerken van het postcraniale skelet van de dolfijn ook impliceren dat moderne baleinwalvissen en moderne tandwalvissen vergelijkbare kenmerken onafhankelijk moeten hebben ontwikkeld, gedreven door parallelle evolutie in de zeer vergelijkbare aquatische habitats waarin ze leefden.

"De mate waarin baleinwalvissen en dolfijnen onafhankelijk van elkaar tot dezelfde algemene zwemaanpassingen komen, in plaats van dat deze eigenschappen eenmaal evolueren in de gemeenschappelijke voorouder van beide groepen, verraste ons, " zegt Robert Boessenecker van het College of Charleston in Charleston, Zuid Carolina. "Enkele voorbeelden zijn de vernauwing van de staartkolf, toename van het aantal staartwervels, en verkorting van de humerus (bovenarmbeen) in de flipper.

"Dit is niet duidelijk in verschillende geslachten van zeehonden en zeeleeuwen, bijvoorbeeld, die evolueerden naar verschillende manieren van zwemmen en heel verschillend uitziende postcraniale skeletten hebben, " voegt hij eraan toe. "Het is alsof de toevoeging van extra vingerbotten in de flipper en de vergrendeling van het ellebooggewricht beide grote groepen walvisachtigen op een vergelijkbaar evolutionair pad in termen van voortbeweging hebben gedwongen."

Hoewel voor het eerst ontdekt in de jaren 1880 van een fragmentarische schedel tijdens het fosfaatbaggeren van de Wando-rivier, het eerste skelet van Ankylorhiza werd in de jaren zeventig ontdekt door de toenmalige curator van het Charleston Museum Natural History, Albert Sanders. Het bijna complete skelet dat in de nieuwe studie wordt beschreven, werd in de jaren negentig gevonden. Een commerciële paleontoloog met de naam Mark Havenstein vond het tijdens de bouw van een onderverdeling van woningen in South Carolina. Het werd vervolgens geschonken aan het Mace Brown Museum of Natural History, om zijn studie mogelijk te maken.

Hoewel er nog veel meer te leren is van dit fossiele exemplaar, de huidige bevindingen onthullen dat Ankylorhiza een ecologische specialist was. De onderzoekers zeggen dat de soort "heel duidelijk aasde op grote prooien zoals een orka."

Een ander intrigerend aspect, volgens de onderzoekers is dat Ankylorhiza de eerste echolocerende walvis is die een toproofdier wordt. Toen Ankylorhiza ongeveer 23 miljoen jaar geleden uitstierf, zij leggen uit, orka's en de haaientanddolfijn Squalodon evolueerden en bezetten de niche binnen 5 miljoen jaar. Nadat de laatste orka's ongeveer 5 miljoen jaar geleden uitstierven, de nis bleef open tot de ijstijden, met de evolutie van orka's ongeveer 1 of 2 miljoen jaar geleden.

"Walvissen en dolfijnen hebben een gecompliceerde en lange evolutionaire geschiedenis, en in één oogopslag die indruk krijg je misschien niet van moderne soorten, zegt Boessenecker. "Het fossielenbestand is al zo lang opengebroken, kronkelend evolutionair pad, en fossielen zoals Ankylorhiza helpen te verduidelijken hoe dit gebeurde."

Boessenecker merkt op dat meer fossielen van Ankylorhiza wachten op studie, waaronder een tweede soort en fossielen van Ankylorhiza-juvenielen die inzicht kunnen bieden in de groei van de dolfijn. Hij zegt dat er nog veel te leren is van gefossiliseerde dolfijnen en baleinwalvissen uit South Carolina.

"Er zijn veel andere unieke en vreemde vroege dolfijnen en baleinwalvissen van Oligoceen verouderde rotsen in Charleston, Zuid Carolina, ", zegt Boessenecker. "Omdat het Oligoceen-tijdperk de tijd is waarin filtervoeding en echolocatie zich voor het eerst ontwikkelden, en aangezien de zeezoogdieren in die tijd wereldwijd schaars zijn, de fossielen uit Charleston bieden het meest complete inzicht in de vroege evolutie van deze groepen, biedt ongeëvenaard evolutionair inzicht."