- Eteläisen Iberian niemimaan fossiilit paljastavat muinaisia merikäytäviä Atlantin ja Välimeren välillä, joilla elää suuri monimuotoisuus valaita ja eväjalkaisia.
- Egyptin autiomaassa sijaitseva Wadi al Hitan säilyttää satoja eoseenikauden arkeokeetteja, jotka dokumentoivat valaiden siirtymistä maalla elävistä valaista merivalaisiin.
- Coronodon havensteinin löytö osoittaa, kuinka hampaat ovat saattaneet toimia suodattimena ennen nykypartojen ilmestymistä.
- Yhdessä nämä paikat mahdollistavat valaiden ekologisen ja anatomisen evoluution rekonstruoinnin kymmenien miljoonien vuosien ajalta.
Las fossiilisia valaita ja muut sukupuuttoon kuolleet merinisäkkäät Niiden luurangot sisältävät keskeisen osan planeettamme historiasta. Iberian niemimaan eteläosista Saharan autiomaan sydämeen ja Yhdysvaltojen jokien varsille löydettyjen eläinten jäänteiden avulla voimme rekonstruoida, miten muinaiset maanisäkkäät alkoivat hallita valtameriä.
Nykyään tiedämme, että oli meriä, jotka katosivat, salmia, jotka avautuivat ja sulkeutuivat, ja alueita, jotka olivat aiemmin... Elämää kuhisevilta merenpohjilta hiekkaisille aavikoilleKaikissa näissä tilanteissa valaita, delfiinejä, hylkeitä ja niiden sukulaisia jäi loukkuun, mikä loi upeita paikkoja, kuten paleontologisen Gibraltarinsalmen, kuuluisan Valaiden laakson Egyptissä tai jokilaskeuman, jossa arvoituksellinen Coronodon havensteini, keskeinen osa suodattimen syöttämisen ymmärtämistä.
Fossiilien meri muinaisessa käytävässä Atlantin ja Välimeren välillä
Nykyinen Gibraltarinsalmi, joka yhdistää Atlantin ja VälimerenNykyään se on yksi planeetan meribiologisesti monimuotoisimmista alueista, mutta sen merkitys valtamerikäytävänä juontaa juurensa ainakin 12 miljoonan vuoden taakse. Kauan ennen salmen olemassaoloa sellaisena kuin me sen tunnemme, merien välinen viestintä tapahtui muita reittejä pitkin.
Mioseenikaudella vesi kulki kahden suuren käytävän kautta: koillinen käytävä, joka sijaitsi nykyisen Guadalquivirin altaan alueella Iberian niemimaan eteläosassa, ja Rif-juoksija, joka sijaitsee Pohjois-Afrikassa. Pohjois-Beticin käytävä ulottui suunnilleen Cádizinlahdelta Alicanten alueelle, mikä selittää ulkonäön valaiden fossiilit sisämaan maakunnissa kuten Córdoba tai Jaén.
Maankuoren liikkeet muuttivat maisemaa täysin. Noin kuusi miljoonaa vuotta sitten vuorijonojen kohoaminen ja laattatektoniikka sulkivat sekä Pohjois-Beticin että Rifin käytävät. Atlantin väylän saarto Se laukaisi kuuluisan Messinian suolapitoisuuskriisin, jonka aikana suuri osa Välimerestä kuivui tai kutistui rajusti ja muuttui hypersuolaiseksi altaaksi.
Vasta kun nykyinen avattiin Gibraltarinsalmi plioseenikauden alussaNoin 5,3 miljoonaa vuotta sitten Atlantin vedet tulvivat jälleen Välimerelle. Siitä lähtien kylmien Atlantin vesien sekoittuminen lämpimämpiin ja tiheämpiin Välimeren vesiin on edistänyt ravinteiden runsasta saatavuutta, mikä on ihanteellinen edellytys runsaan merielämän ylläpitämiselle. merinisäkkäät, sekä vakituiset että vaeltavat.
Fossiiliset hetulavalaat Iberian niemimaan eteläosassa
Andalusian ja muiden eteläisen Iberian niemimaan alueiden mioseeni- ja plioseenisedimenteissä on jäänteitä fossiilisten mystikaattien eli hetulavalaidenYleisimpiä löytöjä ovat irtonaiset nikamat, kylkiluut ja leukapalaset, vaikka joiltakin kohteilta on löydetty suhteellisen kokonaisia luurankoja, mikä mahdollistaa niiden anatomian ja elämäntavan paremman rekonstruoinnin.
Kaikista paikoista erottuu erityisesti Huelvan maakunta, jossa ne on dokumentoitu ainakin 14 hetulavalasta huomattavan hyvin säilyneinä. Diagnostisten luiden, kuten tärykalvon rakkuloiden (sisäkorvaan liittyvien rakenteiden, jotka ovat erittäin hyödyllisiä affiniteettien määrittämisessä), tutkimus on mahdollistanut useiden näiden kappaleiden liittämisen nykyaikaisiin rorqualeihin.
Näiden anatomisten vertailujen ansiosta on tunnistettu fossiileja, jotka vastaavat evävalas (Balaenoptera vrt. physalus) ja ryhävalas (Megaptera vrt. novaeangliae)Näiden nykyisten sukujen lisäksi aineisto sisältää edustajia heimoista, kuten Balaenidae (oikeavalaat) ja sukupuuttoon kuollut Cetotheriidae, hyvin monimuotoinen ryhmä mioseenikaudella, joka myöhemmin katosi.
Nykyään samoilla vesillä Gibraltarinsalmen lähellä on edelleen suuria hetulavalaita. Lajeista, joita täällä esiintyy, löytyy evävalasKääpiövalas, Brydenvalas ja edellä mainittu ryhävalas. Tämä jatkumo mioseenikauden fossiileista nykyisiin populaatioihin tekee alueesta... Poikkeuksellinen luonnonlaboratorio evoluution tutkimiseen ja hetulavalaiden ekologia.
Fossiiliset Odontocetes: Kaskelotit, delfiinit ja sukupuuttoon kuolleet nokkavalaat
Kuva on hieman erilainen, kun analysoidaan fossiilisten hammasvalaiden eteläiseltä Iberialta. Tässä tapauksessa aineisto on hajanaisempi: yksittäiset hampaat, epätäydelliset kallot ja hajanaiset kallonjälkeiset jäänteet ovat vallitsevia. Silti noin kymmenen taksonia, jotka kuuluvat kuuteen eri heimoon, mikä osoittaa huomattavaa monimuotoisuutta.
Jotkut näistä hammasliskoista ovat sukua nykyaikaiset kaskelotit (Physeteridae-heimo)Niiden joukossa on vrt. Zygophyseter, miekkavalaskokoinen kaskelotti, jolla on vahva hampaisto ja todennäköisesti erittäin aktiivinen saalistus; vrt. Orycterocetus crocodilinus, Aulophyseter-laji ja useita muita jäänteitä, jotka yleisemmin luokitellaan määrittelemättömiin Physeteridae-lahkoihin.
Muut andalusialaiset fossiilit ovat sukua nokkavalaat (Ziphiidae-heimo) ja useiden sukupuuttoon kuolleiden delfiinien heimojen, kuten Platanistidae-heimon (joista on tunnistettu Pomatodelphis-laji), Acrodelphinidae-suvun (Champsodelphis-suku) ja Kentriodontidae-heimon, jota edustaa noin 4–5 metriä pitkä delfiini Macrokentriodon, kanssa. Lisäksi on löydetty Delphinidae-heimoon liittyviä jäänteitä, kuten Etruridelphis-laji, sekä pallopäävalaiden (Globicephalinae-alaheimo) jäänteitä, mukaan lukien taksoni Astadelphis gastoldii.
Havainnollistava havainto on, että osittainen hammas vrt. Zygophyseter varolai, ylemmän mioseenikauden sedimenteistä (noin 6 miljoonaa vuotta vanhoja) Gibraleónissa (Huelva). Tämän tyyppinen hammas ominaispiirteineen auttaa sijoittamaan nämä niemimaan fossiilit petokaskelottien evoluution globaaliin kontekstiin.
Nykyhetkellä eteläisen Iberian vesillä elää hyvin monimuotoinen hammaskärsäisten yhteisö: tavallinen delfiini, raitadelfiini ja pullokuonodelfiiniMiekkavalaita, pyöriäisiä, pitkäeväisiä pallopäävalaita ja Rissondelfiinejä, sekä kaskelotteja, kääpiökaskelotteja ja kääpiökaskelotteja sekä Gervaisin, Blainvillen ja Cuvierin nokkavalaita. Jotkut lajit ovat vakituisia asukkaita, kun taas toiset esiintyvät kausiluonteisesti tai satunnaisesti, mikä heijastaa alueen runsasta ravinnonsaantia.
Hylkeet ja muut fossiiliset eväjalkaiset Etelä-Iberiasta
Valaisiin verrattuna fossiiliaineisto eväjalkaiset (hylkeet, merileijonat ja sukulaiset) Eteläisellä Iberian niemimaalla se on harvinainen, mutta erittäin mielenkiintoinen. Tähän mennessä on tunnistettu kolme taksonia, jotka kuuluvat kahteen edelleen elävään heimoon: Phocidae (oikeat hylkeet) ja Otariidae (otariidit, merileijonien ja turkishylkeiden ryhmä).
Phocidae-suvun sisällä esiintyy suku Homiphoca, jotka kuuluvat Monachinae-alaheimoon ja ovat sukua nykyiselle munkkihylkeelle. Ainakin yksi Phocinae-alaheimoon kuuluva jäännös on myös kuvattu, ja ne ovat läheistä sukua kirjohylkeelle. Otariids-heimon joukosta on tunnistettu yksi suuri eväseläin, joka muistuttaa merileijonaa, mikä osoittaa näiden eläinten läsnäolon muinaisissa merissä, jotka kylpivät niemimaan eteläosaa.
Tällä hetkellä Välimeren munkkihylje on käytännössä kadonnut Iberian niemimaan rannikoilta; sitä pidetään sukupuuttoon kuolleena 1900-luvulta lähtien, ja havaintoja on tehty hyvin satunnaisesti. Muita hyljelajeja, kuten harmaahylje, kirjohylje tai kuplahyljeNiitä on kirjattu vain poikkeustapauksissa, ja ne liittyvät yleensä vaeltaviin yksilöihin tai epätavallisten meriolosuhteiden vuoksi siirtymään joutuneisiin yksilöihin.
Wadi al Hitan: Valaiden laakso Saharan sydämessä
Jos mielessämme matkustamme Gibraltarin salmesta Egyptin läntiselle aavikolle, törmäämme yhteen maailman upeimmista paikoista opiskella. Merifossiiliset valaat: Wadi al Hitan, Valaiden laaksoTämä paikka sijaitsee Fayoumin alueella, noin 150–190 kilometriä Kairosta lounaaseen, ja se kattaa noin 20 hehtaaria Saharan keskellä.
Nykyään se on dyynien ja äärimmäisen kuumuuden täyttämä maisema, mutta noin 40 miljoonaa vuotta sitten se oli osa Tethys-meriLämmin, matala meri, joka kylpi Pohjois-Afrikkaa ja muita alueita. Tuossa ympäristössä eli arkeoseetit, alkukantaiset valaat täydessä siirtymävaiheessa maallisesta elämästä kohti lähes täydellistä sopeutumista vesiympäristöön.
Ensimmäiset valaan fossiilit Wadi al Hitanista löydettiin vuonna 1902, ja ne kuuluivat aiemmin tuntemattomaan lajiin: Basilosaurus isisTämä alkeellinen valaiden laji saattoi kasvaa yli 15 metrin pituiseksi ja suurimmilla yksilöillä jopa 18–21 metrin pituiseksi, ja sillä oli pitkänomainen, terävine hampaineen täynnä oleva kuono, joka muistutti lihansyöjämaisilla nisäkkäillä olevia hampaita. Kaikki viittaa siihen, että se oli ahne saalistaja, joka kykeni pyydystämään suuria saalistajia, mukaan lukien muita pienempiä valaita.
Tiedeyhteisö kuitenkin unohti paikan vuosikymmenten ajan osittain siksi, että Tuon syrjäisen aavikon alueen saavuttaminen ei ollut aivan helppoa.Systemaattiset tutkimus- ja suojelukampanjat alkoivat vasta 80-luvulla. Vuonna 1989 Michiganin yliopiston ja Egyptin geologisen museon ryhmä kaivoi esiin Basilosaurus isis -kalahirven luurankoja. näkyvät takaraajat, jalkoineen ja varpaineen, suora todiste sen maallisesta alkuperästä.
Ainutlaatuinen ennätys valaiden evolutiivisesta siirtymästä
Wadi al Hitanin fossiilit ovat enimmäkseen ajoitettuja eoseenin loppu, noin 40 miljoonaa vuotta sittenNämä fossiilit muodostavat yhden maailman parhaista tallenteista valaiden muodonmuutoksen vaiheittaiseen seurantaan. Yli 400 valaan luurankoa on kuvattu, ja määrä kasvaa jatkuvasti kaivausten edetessä.
Nämä jäänteet kuuluvat pääasiassa arkeoseeteille, kuten basilosaurus y DorudonEnsimmäinen oli jättimäinen merieläin, jolla oli pitkänomainen ruumis, 44 terävällä hampaalla varustetut leuat ja pienet, noin 60 cm pitkät takajalat, joissa oli kolme varvasta. Näitä jalkoja ei enää käytetty kävelyyn, mutta niillä oli luultavasti lisääntymis- tai vakauttavia toimintoja. Dorudon puolestaan kasvoi noin viiden metrin pituiseksi ja sen ulkonäkö muistutti enemmän nykydelfiiniä. surkastuneet takajalat, kun taas niiden eturaajat olivat jo kehittyneet eviksi, joissa oli kyynärnivelet.
Merkittävä osa Dorudon-fossiileista on peräisin nuorista yksilöistä, mikä viittaa siihen, että tämä matalien ja ravinteikkaiden vesien alue toimi lisääntymisalueena. lisääntymis- ja synnytysalue näille alkeellisille valaille. Basilosaurus isis on itse viimeaikaisten tutkimusten mukaan saattanut syödä pieniä Dorudon-valaita, ja on jopa ehdotettu, että se toimi superpetoeläimenä, joka hyökkäsi muiden valaiden kimppuun ja mursi niiden kalloja ennen niiden syömistä.
Wadi al-Hitan ei ole ainoastaan valaiden koti. Samoista kerroksista on löydetty myös muiden olentojen fossiileja. Eoseenikauden merikilpikonnat, luukalat, hait, rauskut, krokotiilit, alkukantaiset merilehmät (sireenit) ja nilviäisetSireenien joukossa on löydetty hampaita, jotka viittaavat meriheinään ja muihin vesikasveihin perustuvaan ruokavalioon. Myös nykynorsujen esi-isän, Moeritheriumin, jäänteitä on löydetty. Moeritherium on kooltaan samankokoinen kuin suuri sian ja noin 3 metriä pitkä.
Laakson muodostavat kivet koostuvat pääasiassa eoseenin kellertävät merihiekkakivetNe jopa säilyttävät eläinten koloja, joita alun perin luultiin mangrovemetsän juuriksi. Koko kokonaisuus tarjoaa uskomattoman yksityiskohtaisen kuvan kadonneesta rannikkomeren ekosysteemistä.
Maailmanperintökohde ja ulkoilmamuseo Saharassa
Wadi al Hitanin poikkeuksellisen tieteellisen arvon vuoksi UNESCO julisti sen maailmanperintökohteeksi vuonna 2005. MaailmanperintökohdeSamana vuonna löydettiin lähes täydellinen Basilosaurus isis -luuranko poikkeuksellisen hyvässä kunnossa, mikä vahvisti entisestään alueen suojelua ja sen kansainvälistä tunnustusta.
Nykyään Valaiden laakso toimii aito ulkoilmamuseoAlueelle on perustettu merkityillä poluilla varustettuja reittejä, joiden avulla vierailijat voivat tutustua alueeseen ja nähdä monia fossiilisten luurankojen jäänteitä omin silmin. Alueella on vierailukeskus, jossa on opastusmateriaaleja, ja alueella on myös suojapaikkoja ja jopa yksinkertainen leirintäalue. Tästä huolimatta pääsyä on rajoitettua ja valvottua, ja vierailut kulkevat ennalta määrättyjä reittejä jäännösten vahingoittumisen estämiseksi.
Alue kärsi vuosien ajan häikäilemättömien keräilijöiden ryöstelystä ja vandalismista, minkä vuoksi sen nykyinen hoito ja suojelu ovat entistä tärkeämpiä. Nykyään Wadi al-Hitanissa on noin tuhat vuosittaista kävijää, suhteellisen pieni luku, joka auttaa säilyttämään paikan ja sen syrjäisen ja ainutlaatuisen luonteen.
Niille, jotka eivät pääse matkustamaan Saharaan, joitakin laaksosta löydettyjä fossiileja on esillä museoissa, kuten Kairon geologinen museojossa on säilytetty ainakin 56 näytettä Wadi al-Hitanista. Jäänteitä on myös Lontoon, Berliinin, Stuttgartin ja Michiganin yliopiston laitoksissa (mukaan lukien täydellinen luuranko Dorudonista).
Coronodon havensteini ja suodatusruokinnan alkuperä
Kaukana Egyptistä ja Iberian niemimaasta, toinen valaiden historian ymmärtämisen kannalta ratkaiseva löytö tapahtui hyvin erilaisessa kontekstissa: Wando-joki, Etelä-Carolinassa (Yhdysvallat)Siellä geologi ja keräilijä Mark Havenstein löysi hainhampaita etsiessään sukeltaessaan fossiilin, josta tulisi keskeinen pala hetulavalaiden evolutiivisessa palapelissä.
Luuranko osoittautui kuuluvan uudelle fossiiliselle valaselajille, jotka elivät jonkin aikaa sitten. 30 miljoonaa vuotta vanha, kuvattu Current Biology -lehdessä ja nimetty nimellä Coronodon havensteini löytäjänsä kunniaksi. Se on hyvin varhainen mystiketti, jonka hampaiden ja kallon piirteet sijoittavat sen petohammasvalaiden ja nykyisten suodattamalla ruokansa syövien hetulavalaiden, kuten sinivalaan, välimaastoon.
Nykyaikaiset suodattimella ruokailevat valaat (evävalaat, sinivalaat, oikeat valaat jne.) käyttävät partajärjestelmäNämä eläimet koostuvat roikkuvista keratiinilevyistä, jotka toimivat kuin jättimäinen seula, ja voivat syödä valtavia määriä pieniä eliöitä, kuten krilliä: jotkut hetulavalaat pystyvät pyydystämään noin 1 000 kg pientä saalista päivässä, mikä olisi mahdotonta ajatella, jos ne olisivat riippuvaisia suuremmasta ja harvinaisemmasta saaliista.
Tämän järjestelmän kehityksestä keskusteltiin pitkään. Oli kaksi päähypoteesia: toisen mukaan ensimmäiset suodattamalla syöneet valaat olivat hampaattomat imusyöttölaitteetToinen ehdotti, että hampaat toimivat aluksi seulana, joka pidätti saaliin, kun vesi pakeni raoista.
Coronodon havensteinin tutkimus vahvistaa selvästi toista vaihtoehtoa. Yksi sen silmiinpistävimmistä piirteistä on suuret takahampaat, joiden välissä on leveät välitPaleontologi Jonathan Geislerin ja hänen kollegoidensa mukaan tämä eläin syöksyi tiheitä kalaparvia (tyypillisiä syöttipalloja) vastaan ja avasi suunsa ammolleen uidessaan eteenpäin; kun se sulki leukansa, vesi työntyi ulos hampaiden välistä, kun taas kalat jäivät loukkuun sisään.
Hampaista partaan: odottamaton evolutiivinen silta
Tutkijat tulkitsevat Coronodonin hampaiden erikoisen etäisyyden reaktioksi eräänlaiseen "Kultakutri-periaate" (ei liian suuri eikä liian pieni): jos aukot olisivat liian leveät, saalis pakenisi; jos ne olisivat liian kapeat, vesi ja kalat voisivat tunkeutua massana toisen, suuremman aukon läpi suun sulkeutuessa. Tällä tavoin luonnonvalinta olisi suosinut optimaalista välikokoa pienen saaliin pitämiseksi sisällä veden valuessa pois.
Lisäksi suuret takahampaat tukkivat osittain suun sivut, auttaen pitämään kalan sisällä, kunnes leuka oli täysin kiinni. Kieli todennäköisesti näytteli aktiivista roolia, sillä se oli sijoittunut niin, että esti saalista pakenemasta eteen Sulkemisen aikana mekanismi, joka muistuttaa jonkin verran joidenkin nykyaikaisten suodatusjärjestelmien toimintaa.
Ajan myötä ehdotetun mallin mukaan hampaiden väliset tilat olivat täyttyy vähitellen partamaisilla rakenteillaSuodatinruokinnan tehostuessa hampaiden suhteellinen koko pieneni, hetulalevyjen määrä kasvoi ja etuaukot pienenivät, kunnes saavutettiin nykyiset hetulavalaat, joilla hampaat ovat kadonneet ja hetulalevyt monopolisoivat ravinnon sieppaamisen.
Tämä skenaario sopii yhteen laajemman evoluutiomallin kanssa, jossa alun perin toimintoon mukautetut rakenteet Ne "kierrätetään" eri tarkoitukseen. Klassinen esimerkki ovat lintujen höyhenet: ne kehittyivät luultavasti ensin lämmöneristeeksi tai koriste-esineiksi, ja vasta myöhemmin ne erikoistuivat lentoon. Valailla hampaat, jotka aiemmin toimivat saaliin pyydystämiseen tarkoitettuina aseina, muuttuivat askel askeleelta suodattimena toimivaksi järjestelmäksi.
Geisler ja muut kirjoittajat korostavat, että jos tarkkailemme vain eläviä valaita, on vaikea kuvitella, miten hyppy hampaisesta petoeläimestä suodattavaksi jättiläiseksi tapahtuu. Coronodon havensteini tarjoaa juuri tuon välilenkin.osoittaen, että hampailla voi olla parran kaltainen rooli siirtymävaiheen aikana.
Tämä koko fossiilikokoelma – eteläisen Iberian hetula- ja hammasvalaista Egyptin aavikon jättimäisiin Basilosauruksiin ja eleganttiin Dorudoniin sekä Etelä-Carolinan erikoiseen Coronodoniin – muodostaa yhtenäisen tarinan, jossa muinaiset maanisäkkäät muuttuvat merijättiläisiksi, muuttavat ruokailutottumuksiaan ja jopa muuttavat nykyajan aavikot menneisyyden eläviksi arkistoiksi. Näitä kohteita tutkiessasi käy selväksi, että menneiden aikakausien meret ovat edelleen vahvasti läsnä kalliossa, valmiina kertomaan meille, miten nykyvalaat syntyivät ja miksi nykyajan valtameret ovat sellaisia kuin ne ovat.
