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巨型灭绝海豚的发现显示了与鲸鱼惊人的平行进化

7月9日发表在《当代生物学》杂志上的一篇报道详细描述了在现在的南卡罗来纳州发现的第一具几乎完整的已灭绝大型海豚骨架。15英尺长的海豚(Ankylorhiza tiedemani comb)。它生活在大约2500万年前的渐新世,此前人们仅从部分喙部化石中了解到它的存在。

研究人员说,从头骨解剖结构和牙齿到鳍状和脊椎柱状的多种证据表明,这种大型海豚(齿鲸科的一种齿鲸)是它所生活的群落中的顶级掠食者。他们说,海豚颅后骨骼的许多特征也表明,现代须鲸和现代齿鲸一定是在它们生活的非常相似的水生栖息地平行进化的推动下,各自独立地进化出了类似的特征。

长须鲸和海豚各自独立地达到相同的整体游泳适应能力,而不是这些特征在两个种群的共同祖先中进化一次的程度让我们感到惊讶。南卡罗来纳州查尔斯顿的查尔斯顿学院的Robert Boessenecker如是说。一些例子包括尾骨缩小,尾椎数量增加,以及鳍状肢的肱骨(上臂骨)缩短。

这在不同的海豹和海狮谱系中就不明显,例如,它们进化成不同的游泳方式,有非常不同的颅骨骨架,他补充道。似乎是鳍状肢中额外的指骨和肘关节的锁定使得两种主要的鲸类动物在移动方面走上了相似的进化道路。

Ankylorhiza最早是在19世纪80年代万多河的磷酸盐挖掘过程中从头骨碎片中发现的,但在20世纪70年代查尔斯顿博物馆自然历史馆长阿尔伯特·桑德斯发现了它的第一具骨架。这项新研究中描述的几乎完整的骨骼是在20世纪90年代发现的。一位名叫马克·哈文斯坦(Mark Havenstein)的商业古生物学家是在南卡罗来纳的一个住宅小区建设过程中发现它的。随后,它被捐赠给了梅斯布朗自然历史博物馆,用于研究。

尽管从这个化石标本中还有很多东西需要了解,但目前的研究结果表明,安基lorhiza是一位生态专家。研究人员说,这个物种很明显是在捕食大型动物,比如虎鲸。

根据研究人员的说法,另一个有趣的方面是,Ankylorhiza是第一个通过回声定位成为顶级掠食者的鲸鱼。他们解释说,当Ankylorhiza在大约2300万年前灭绝时,杀手抹香鲸和鲨鱼齿的海豚角鲨进化并在500万年内重新占据了这个位置。在最后一头抹香鲸大约500万年前灭绝后,这个生态位一直开放到冰河时代,而在大约100万或200万年前,逆戟鲸开始进化。

鲸鱼和海豚有着复杂而漫长的进化历史,乍一看,你可能不会从现代物种那里得到这样的印象。Boessenecker说。化石记录确实打开了这条漫长而曲折的进化道路,像甲骨这样的化石有助于阐明这是如何发生的。

Boessenecker指出,还有更多的甲鱼化石正在等待研究,包括第二个物种和甲鱼幼体化石,这些化石可以让我们更深入地了解海豚的成长过程。他说,从南卡罗来纳的海豚和须鲸化石中还有很多东西需要学习。

在南卡罗莱纳州查尔斯顿渐新世年代的岩石中,还有许多其他独特而奇怪的早期海豚和须鲸。Boessenecker说。由于渐新世是滤食和回声定位第一次进化的时期,而且由于那个时期的海洋哺乳动物的栖息地在世界范围内很稀少,来自查尔斯顿的化石为了解这些群体的早期进化提供了最完整的窗口,提供了无与伦比的进化论洞见。

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参考译文:南卡罗来纳渐新世一只巨噬细胞的海豚揭示了现代鲸鱼的游泳适应性的趋同进化。作者:Robert W. Boessenecker, Morgan Churchill, Emily A. Buchholtz, Brian L. Beatty和Jonathan H. Geisler, 2020年7月9日,当代生物学。

DOI: 10.1016 / j.cub.2020.06.012

这项工作得到了美国国家科学基金会地球科学部的支持。

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