En la clasificación biológica, las ballenas pertenecen a una subclase de mamíferos: los cetáceos. Entre los cetáceos, las ballenas se dividen en ballenas dentadas, ballenas barbadas y ballenas antiguas. Entre ellas, las ballenas azules pertenecen al suborden de las barbas, nadan lentamente y se alimentan de ballenas que se alimentan de zooplancton, lo que forma la impresión general que la gente tiene de los cetáceos.
Pero ante los nuevos descubrimientos de los científicos australianos, es posible que sea necesario revisar esta impresión.
Identidad de ballena antigua: Posiblemente el antepasado de las ballenas barbadas
Científicos australianos han descubierto el fósil de una ballena antigua de aspecto feroz y dientes afilados. Los fósiles fueron descubiertos cerca de un pueblo llamado JanJuc en el sureste de Victoria, por lo que los científicos los llamaron "Janjucetus". El fósil fue descubierto por un adolescente practicando surf en una playa de Victoria a finales del siglo pasado. Durante años permaneció como un fósil común y corriente en la oficina de un académico de la Universidad de Monash. Después de tres años de investigación, el profesor Fitzgerald anunció recientemente sus nuevos hallazgos. Concluyó que esta ballena vivió hace 25 millones de años y puede ser el antepasado de las ballenas barbadas actuales.
El problema ahora es que es tan diferente de las ballenas barbadas que incluso la historia evolutiva de las ballenas barbadas necesita ser revisada. Antes de esto, los científicos generalmente creían que al final del período Cretácico, todos los dinosaurios que alguna vez dominaron la Tierra se extinguieron y los mamíferos primitivos, especialmente los verdaderos mamíferos, florecieron. A principios del Período Terciario, algunas especies de estos animales volvieron a vivir en el mar, y poco a poco dieron lugar a los primeros cetáceos: Archaea. Sin embargo, las dos especies vivientes de ballenas, las ballenas dentadas y las ballenas barbadas, evolucionaron a partir de arqueas. Entre ellos, el suborden de las ballenas barbadas apareció relativamente tarde, hace unos 40 millones de años, y se diferenciaba de las ballenas dentadas para alimentarse de plancton y pequeños peces y camarones del océano. Al comparar la línea de tiempo, se puede encontrar que el recién descubierto Janjucetus vivió después de que las ballenas barbadas se diferenciaran de las ballenas dentadas, por lo que sus extrañas características atrajeron la atención de los científicos.
Pregunta 1 ¿Por qué Janjucetus es una ballena barbada?
"No hay duda de que se trata de una ballena de aleta", afirmó el profesor Fitzgerald. "La estructura de sus orejas muestra claramente las características de una ballena barbada."
En los cetáceos, la estructura de las orejas se considera una importante señal de juicio. Porque el sonido viaja de manera diferente en el agua y en el aire. Los humanos y otros animales terrestres tienen tímpanos delgados y planos (también llamados tímpanos), que utilizan el aire como medio de transmisión para recibir ondas sonoras; la estructura del oído de los cetáceos modernos es un ligamento de membrana timpánica grueso y largo, que no puede recibir ondas sonoras. Usan huesos llamados bulla. Los cetáceos modernos tienen burbujas de aire muy densas, por lo que pueden transmitir el sonido transmitido a través de un medio denso al oído interno.
Tomemos como ejemplo la antigua ballena Pakicetus descubierta en Pakistán en 2000. Sus ampollas han evolucionado en direcciones modernas, pero aún conservan tímpanos similares a los de los mamíferos terrestres y no sirven para nada bajo el agua. Basándose en esta característica, el descubridor Dr. Tevison especuló que así como una tortuga escucha las vibraciones del suelo transmitidas a través de su caparazón, la ballena fantasma de la hoja puede haber capturado sonidos transmitidos desde el suelo a través del burbujeo. Después de tener en cuenta los huesos del cuerpo y la estructura de la oreja recién descubiertos, imaginó a la ballena fantasma de la hoja como un depredador cuya principal estrategia era la emboscada. Al igual que los cocodrilos, pueden acechar en aguas poco profundas de las orillas de los ríos, dirigirse hacia la orilla y atacar a los animales que vienen a beber.
La evolución de la audición de los cetáceos llegó a una etapa avanzada, y las ballenas dentadas y las ballenas barbadas se separaron. Las ballenas dentadas han desarrollado equipos para recibir y emitir sonidos de alta frecuencia para poder utilizar la ecolocalización para buscar presas, mientras que las ballenas barbadas reciben y emiten sonidos de frecuencia extremadamente baja y pueden comunicarse entre sí a largas distancias. Los fósiles de huesos del oído de cetáceos muestran que hace unos 28 millones de años (época del Oligoceno tardío), las primeras ballenas dentadas tenían algunas estructuras óseas que recibían sonidos de alta frecuencia, por lo que tenían al menos habilidades básicas de ecolocalización. Aunque el origen de su audición de baja frecuencia no está claro, los registros fósiles indican que las ballenas barbadas desarrollaron estructuras auditivas de baja frecuencia hace 34 millones de años (Oligoceno temprano). Precisamente porque la estructura de la oreja de las ballenas barbadas se encontró en Janjucetus, pertenece a un tipo de ballena barbada.
Pregunta 2: ¿Por qué las ballenas barbadas tienen dientes?
Como sugiere el nombre, la diferencia entre las ballenas barbadas y las ballenas dentadas es que la epidermis del paladar de las primeras está completamente queratinizada y se extiende hasta la ballena barbada, con alrededor de 150 a 400 piezas, mientras que los dientes de las segundas son cónicos y no cambiará a lo largo de sus vidas.
Fitzgerald descubrió que Janjucetus no sólo no tenía barbas, sino que también tenía dientes muy afilados, casi tan largos como los dedos, por lo que creyó que Janjucetus era un depredador feroz. Fitzgerald estimó que medía sólo 3,5 metros de largo, lo que lo convertía en un individuo muy pequeño de la familia de las ballenas barbadas. Pero lo que lo hace único es que puede usar sus afilados dientes para capturar peces más grandes, incluidas otras ballenas e incluso tiburones.
De hecho, uno de los valores importantes del fósil de Janjucetus es que permite reexaminar los hechos ignorados detrás de la simple clasificación de ballenas dentadas/ballenas barbadas. Los científicos han descubierto desde hace mucho tiempo que las ballenas barbadas tienen dientes en la etapa embrionaria y que sus dientes no se convierten en ballenas barbadas hasta después del nacimiento. Este problema, junto con el problema de las hendiduras branquiales en embriones de reptiles, aves y mamíferos, y la presencia de notocordas en embriones de vertebrados superiores, arrojan dudas sobre las primeras teorías evolutivas. Darwin señaló por primera vez en "El origen de las especies" que la única explicación razonable es que estas extrañas formas son el legado de sus antepasados: "La misma estructura embrionaria revela los mismos antepasados". Más tarde, el zoólogo alemán Ernst Haeckel propuso la ley de. recurrencia biológica, Afirma que la ontogenia es una recurrencia de la filogenia, que refleja un proceso evolutivo simplificado y comprimido. Al estudiar el desarrollo embrionario, podemos aprender sobre la evolución de los animales. Obviamente se trata de una proposición excesivamente simplificada y extrema, porque el desarrollo embrionario sólo reproduce una estructura específica del ancestro y no repite la forma general del ancestro.
Pregunta 3: ¿Qué significa la enorme cuenca del ojo?
Otras características notables del cráneo de Janjucetus incluyen la posición de las cuencas de los ojos. Los primeros pakicetus y las ballenas terrestres se parecían a los cocodrilos, con cuencas oculares ubicadas en la parte superior de la cabeza. Cuando llegaron a los protocetos acuáticos y más tarde a los cetáceos, se los colocaron boca abajo. Los ojos de Janjucetus eran enormes, dijo Fitzgerald, con enormes cuencas oculares de 24 centímetros de diámetro. Esto sugiere que, en proporción a su tamaño (unos 3,5 metros de longitud, estima Fitzgerald), Janjucetus tenía los ojos más grandes de todos los cetáceos conocidos. Aunque el tamaño del cráneo era similar al de los delfines mulares modernos, el diámetro de los surcos oculares era el doble. Sus agudos ojos le ayudan a rastrear a su presa y luego despedazarla.
Quizás las características de la ballena barbada en sí y el estilo de vida de utilizar la ballena barbada para filtrar el agua del mar para alimentarse de peces y camarones no sean las características básicas del suborden de las ballenas barbadas desde la diferenciación. Lo más probable es que, después de separarse de las ballenas dentadas, el suborden de las ballenas barbadas presente un cuadro evolutivo complejo, en el que uno de ellos evolucionó hacia especies suaves y de movimiento lento, como las ballenas azules y las ballenas de aleta, mientras que otros miembros de la familia de las ballenas barbadas se mantuvieron obstinados. la característica de aprovecharse de peces grandes como los dientes, por lo que se embarcó en una extraña dirección evolutiva y se convirtió en el llamado "niño problema" dentro de la familia de las ballenas barbadas. En palabras de Fitzferald: "Janjucetus es una extraña rama del desarrollo y la evolución de los cetáceos, más como un primo de las ballenas barbadas modernas que como un ancestro directo".
-Historia evolutiva
¿Son descendientes de las ballenas? de los camellos? El misterio de los ancestros terrestres de los cetáceos
Los científicos creen que los cetáceos modernos se originaron a partir de mamíferos carnívoros de cuatro patas. Sus antepasados eran algo así como lobos grandes, expertos en deambular y acechar a sus presas. Hasta hace 57 millones de años, a principios del Eoceno, estos carnívoros se enfrentaban a duras fuentes de alimento. Desde que los dinosaurios se extinguieron, los recursos alimentarios en el océano eran muy abundantes. Algunos mamíferos saltaron al mar para abrir un nuevo mundo. Como resultado, sus cuerpos sufrieron una profunda evolución, que culminó con la aparición de las ballenas modernas. (Vea la imagen de arriba)
Sin embargo, ¿cómo evolucionaron las ballenas, que desempeñan un papel importante en la historia evolutiva de los mamíferos, y quiénes son los antepasados de las ballenas? Esta pregunta no ha sido respondida con precisión y es controvertida. porque No se ha encontrado evidencia definitiva de fósiles terrestres. Con base en las características morfológicas de los dientes y las áreas de las orejas, los paleontólogos creen que los cetáceos son los más cercanos a la mesoniquia (un ungulado carnívoro extinto del Terciario temprano), pero los biólogos moleculares creen que los cetáceos pertenecen a los artiodáctilos (como ovejas, vacas, cerdos, camellos y); Los ciervos) son el grupo hermano de los hipopótamos (una familia del orden Artiodactyla).
Algunos nuevos fósiles desenterrados en 2001 muestran que el tipo de morfología del hueso del tobillo está adaptado a correr. Alguna vez se pensó que era exclusivo de los artiodáctilos, pero ahora aparece claramente en las ballenas. Así, la evidencia morfológica sugiere por primera vez que los artiodáctilos son parientes cercanos de los cetáceos.
Esto significa que los artiodáctilos y los cetáceos forman dos clados de un grupo más grande (los artiodáctilos cetáceos). Estos investigadores excluyeron a los mesópodos de este grupo más grande, señalando que los hipopótamos no son un grupo hermano vivo de los cetáceos, cuyos parientes fósiles más cercanos pueden ser los artiodáctilos más antiguos conocidos, como los antiguos artiodáctilos (hace unos 50 millones de años).
Casi al mismo tiempo, otro equipo de investigación descubrió otro fósil de hueso de animal hace unos 47 millones de años en el suroeste de Pakistán. Estos fósiles también proporcionan una fuerte evidencia morfológica de que las ballenas están relacionadas con los artiodáctilos y que son descendientes de los artiodáctilos.