I en periode på flere millioner år gled gamle delfinerarter gjennom havene, og så på mange måter ut som dagens tannhval - med det bemerkelsesverdige unntaket av deres bemerkelsesverdige lange snuter. Disse rare hvalverne skrøt proporsjonalt lengre snuter enn noe annet vannpattedyr eller krypdyr, levende eller utdødd; noen av deres neselignende vedheng utvidet seg mer enn 500 prosent lenger enn hjernen. Selv Matthew McCurry, kurator for paleontologi ved Australske museet som har studert utviklingen av lange snuter hos eksisterende arter, synes hodeskallene deres er "ekstremt rare."
I 2015, som pre-doktorgradsstipendiat ved Smithsonian National Museum of Natural History, bestemte McCurry seg for å se nærmere på disse utdødde sjøpattedyrene. Forskere har visst om dem i mer enn 100 år, men ingen hadde festet funksjonen til sine rikholdige snuter. Hypotesen var "i stor grad kvalitativ og offhand, " sier Nicholas Pyenson, kurator for fossile sjøpattedyr ved Museum of Natural History. "Folk sa: 'Åh, den lange snuten brukes antagelig til å røre byttedyr i sedimentet ... [W] hat jeg vil si er at det er adaptive hypoteser, men ingenting hadde virkelig blitt testet."
Så McCurry og Pyenson ønsket å gjøre nettopp det. Og i en ny artikkel publisert i Paleobiology , har forskerne lagt frem en løsning på det nysgjerrige tilfellet av den langsnudrede delfinen: skapningene, de fant, var i stand til å svinge snuttene gjennom vannet og bruke dem til å slå og bedøve byttedyr, akkurat som sverdfisk gjør i dag.
I sin søken etter å analysere de unike hodeskallene til for lengst borte hvaler, vendte McCurry og Pyenson seg mot Smithsonians enorme trove av hvalfossiler. "Vi har så mange som ikke er sett på at jeg faktisk ikke kan fortelle deg det fulle omfanget av hvalfossile poster vi har, " sier Pyenson, men anslår at det kan være så mange som 15 000 i samlingen.
Forskerne gjennomførte computertomografi (CT) skanninger av crania fra tre utdødde arter ( Pomatodelphis inaequalis, Xiphiacetus bossi og Zarhachis flagellator ), og avstøpninger av to andre eldgamle hvaler ( Parapontoporia sternbergi og Zarhinocetus errabundus ). For å sammenligne disse skapningene med dyr som er i live i dag, skannet McCurry og Pyenson to arter av elvedelfiner, som har betydelig lengre snuter enn sine kolleger i havet, men ikke på langt nær så lenge som deres forhistoriske forgjengere. Forskerne så også på to arter med langfisket fisk: Atlanterhavsblå marlin og sverdfisk.
McCurry og Pyenson analyserte deretter de digitale modellene av hodeskallene ved å bruke beregninger som ingeniører er avhengige av for å vurdere bæreevnen til bjelker. I følge Pyenson er “stråleori” nyttig i studiet av snuter fordi den “snakker om disse gjenstandene slik de er bygget for å reagere på krefter: hvor stiv den er, hva slags påkjenninger pålegges den.” Og forskerne fant at delfiner fra i går ville ikke hatt noen problemer med å feie sine imponerende snuter gjennom vannet for å slå byttet sitt.
Fordi trangene til arten varierte i form, flyttet de sine praktiske vedheng på forskjellige måter. Noen feide dem fra side til side, andre opp og ned, og fortsatt andre kunne flytte snuttene i flere retninger.
"Se for deg en bjelke som en ski, " sier Pyenson som et eksempel. “En ski bøyer seg godt opp og ned, men ikke side til side. En stolpe, som har samme form fordelt, kan bøye seg opp og ned [og] side til side, ikke noe problem. ”
Forskerne ble spesielt rammet av at disse dyrene ikke alle var nært knyttet til hverandre. Flere arter ser ut til å ha uavhengig utviklet seg eksepsjonelt lange snuter, noe som antyder at noe i miljøet deres drev forandringen. Men hva, nettopp?
Langsnudede delfiner dukket opp i Midt-Miocen, a periode fra 11, 6 til 16 millioner år siden, da klimaet var varmere enn det er i dag. Havets temperatur steg opp, og havnivået steg, og skapte mer havbunnen nær kysten, som er "et virkelig flott habitat for fisk og andre byttedyr for delfiner, " sier Pyenson. Men fiskens rømningsrespons blir raskere i varmere farvann, noe som gjør dem vanskeligere å fange. Det er mulig, forskerne teoretiserer, at delfiner utviklet hyperlange snuter i løpet av denne perioden for å gi dem en ekstra fordel under jakten.
I millioner av år holdt de globale temperaturene seg jevn, og delfiner med ekstremt langstrakte snuter boltret seg i varme farvann.
"Kanskje dette er en konsekvens av det som skjer når du har den typen miljø stabil i flere millioner år, " teoretiserer Pyenson. "Disse trekkene blir overdrevne."
Men med ankomsten av Pliocen-tiden, ble klimaet mer uberegnelig, og overfloden av tempererte næringsområder nær kysten svingte. Med disse endringene forsvant de langnødde delfinene. Og dette reiser interessante spørsmål om hvorvidt evolusjonsbanen til utdødde delfiner kan fortelle oss noe om hvordan delfiner kan klare seg i den nåværende tidsperioden for klimaendringer.
Historien om disse eldgamle skapningene belyser hvordan en organismes miljø transformerer sitt utseende, og viser tydelig hva vi vil miste når det gjelder biologisk mangfold når et miljø endrer seg, sa zoolog Karina Amaral fra Federal University of Rio Grande do Sul, som ikke var involvert i studien, forteller Ed Yong fra The Atlantic . Og det er viktig å ta hensyn til, spesielt "[i] en tid der mange insisterer på å ignorere vårt skiftende klima, " sier Amaral.
Hva kan evolusjonsbanen til utdødde delfiner fortelle oss om hvordan delfiner kan komme til å gå i den nåværende epoken med klimaendringer? McCurry bemerker at det er vanskelig å trekke endelige konklusjoner fordi svingninger i temperaturen i dag er "uten enestående årsak og hastighet." Men han ser studien som en "forsiktighetsfortelling", og Pyenson legger til at å se nærmere på gamle hvaler kan gi innsikt i fremtiden til jordas havsystemer.
"Høy havnivåstigning, forsurede hav, varmere hav - det er alle trekk fra tidligere hvalverdener, " sier han. "Og når vi ser på fossilprotokollen, ser på den biologiske responsen fra de tidligere verdenene, vil det være veldig viktig å komme videre."
