Tämän päivän valaat ovat valtavia, mutta miksi he eivät ole Huger?

Elämme jättiläisten aikakaudella. Se saattaa kuulostaa oudolta, koska puuttuu valtavia dinosauruksia tai jätteleviä jättiläismäisiä maata. Mutta se on totta: sinivalas, Balaenoptera musculus, on suurin koskaan elänyt eläin, joka on yli 100 jalkaa pitkä ja painaa noin 100 tonnia. Ja tämä jättiläinen ei ole jonkinlainen pidätys muinaiselta ajalta.

Asiaan liittyvä sisältö

• Miksi valaat saivat niin massiivisia?
• Kuinka iso maaeläin voi saada?

Nykypäivän valtavat valaat ovat seurausta suhteellisen äskettäisestä evoluutiokasvusta.

On helppoa pitää monien valaiden laajuutta itsestäänselvyytenä, mutta evoluutio-tutkijan näkökulmasta näyttää siltä, ​​että se, että ne kehittyivät niin jyrkkiksi, näyttää melko epätodennäköiseltä. Nicholas Pyenson, Smithsonianin kansallisen luonnonhistorian museon fossiilisten merinisäkkäiden kuraattori, on seurannut valaiden evoluution pitkää häntä vuosikymmenien ajan luiden kanssa täyteilevistä aavikoista itse mereihin.

Osa hänen uuden kirjansa Spying on Whales tarinaa dokumentoi kuinka nykypäivän valtameri-jättiläiset tulivat niin jättiläisiksi kuin he ovat.

"Valailla on yli 50 miljoonan vuoden geologinen historia", Pyenson sanoo, "mutta ne eivät todellakaan saavuttaneet titaanikokoja vasta muutaman viimeisen miljoonan vuoden aikana." Se mitä tiedämme valaiden fossiilisista selkärankaisista, tekee valaita yli 200 000 kiloa - kuten nykyään. sininen, evä, keulapää ja oikeat valaat - suhteellisen uusi. Joten miten tämä tapahtui?

Ensinnäkin, se ei ole kuin jos vain yksi valaslinja sai isoksi suoraviivaisella tavalla. "Tiedämme isojen valaiden sukupuua tarkastelemalla, että monet eri sukupolvet saavuttavat äärimmäisen koon itsenäisesti", Pyenson sanoo. Mutta siinä on kaava, jolloin nämä eri valaat tulivat suuriksi. Äärimmäisen suuret valaat kehittyivät viimeisen 4, 5 miljoonan vuoden aikana samaan aikaan kuin jääkauden juoksu ja virtaus.

Jääkauden olosuhteet olivat siunaus valaiden suodattamiseen, mikä tarkoittaa, että jääkauden alkaminen ilmoitti yleensä kasvupurusta. "Rannikosta peräisin olevien ravinteiden valuminen lisää hyperabundanttia saalista lämpiminä vuodenaikoina", Pyenson sanoo. "Tämän näemme tänään Alaskan, Kalifornian tai Mainen rannalla." Tämä ei vain tarjonnut vaaleanpunaista valaita, vaan antoi myös valaille. valaat syy siirtää pitkiä matkoja hyödyntääkseen vuodenajan palkkion. "Jääkauden merät tekivät isot valaat entistä suuremmiksi."

Kuuntele tätä jaksoa Sidedoorista, Smithsonian podcastista, joka vie syvälle kerran aggressiivisesti metsästettyyn ja ajatetuksi melkein sukupuuttoon sukupuuttoon sammuvaan harmaan valaan. He ovat nousseet uudelleen yhdeksi Pohjois-Tyynenmeren runsaimmista valaslajeista. Mikä muuttui?

Kun koko kasvoi, valaan luut kasvoivat huokoisina. Täällä 1885-kuva Joseph Palmerin puolivaletusta ja kouravalaan luurankoista pian sen jälkeen, kun se oli asennettu Kansallismuseoon (nykyinen taide- ja teollisuusrakennus). (Smithsonian instituutin arkisto)

Ja lukuun ottamatta plioseenin ja pleistoseenin aikana tapahtuneita meressä tapahtuneita muutoksia, meren valtakunnassa elämisen erityispiirteet antoivat joillekin valaille saavuttaa maa-eläimille ennenkuulumattomat koot. "Täysin vesieläimet elävät melkein neutraalissa kelluvassa ympäristössä", Mont Sinain anatomisti Joy Reidenberg sanoo, "joten heidän painollaan ei ole merkitystä." Tästä syystä valas on paljon raskaampi kuin samankokoinen dinosaurus. Yliherros, jonka arvioidaan olevan suunnilleen sama pitkä kuin suurin sinivalas, painoi alle puolet niin paljon. Siksi myös rantavalaat joutuvat nopeasti vaaraan: Maalla valaiden joukko vaurioittaa heidän lihaksiaan ja vapauttaa vaarallisia määriä proteiinia nimeltään myoglobiini, joka voi aiheuttaa munuaistensa vajaatoiminnan.

Tämä ei silti tarkoita, että anatomisesti jotain menee merelle. "Saatat kuvitella, että valaat voisivat yksinkertaisesti kehittyä suuremmiksi ja suuremmiksi ilman rajoituksia", Pyenson sanoo, "mutta heidän elämässään on paljon tosiasioita, jotka aiheuttavat biologisia rajoja."

Varhain, Reidenberg kertoo, nykypäivän valaita edeltäneet ampifioidut nisäkkäät viettivät aikaa rannikon ja matalan veden välissä. He tarvitsivat tiheitä luita toimiakseen painolasina, jotta ne pysyisivät neutraalisti liikkuvina ja tukeutuvat myös rantaansa lomalla ollessaan.

Kun valaat tulivat vesieläimiksi ja saavuttivat valtavia kokoja, malli kuitenkin kääntyi. Reidenberg sanoo, että nykyaikaisilla valailla on huokoisia luita, jotka yhdessä rasvakerrostumien kanssa tekevät niistä kevyempiä. "Tämä auttaa valaita pysymään pinnalla ja hengittämään ilmaa. Reidenberg huomauttaa, että valaiden sisällä olevien raskaiden ja kevyiden elinten tasapaino antaa heille mahdollisuuden. muuttaa heilahteluaan laajentamalla tai supistamalla ilmatiloja keuhkojen ja kurkunpään kaltaisissa elimissä. Kun valaat puhaltavat ilmaa (ja takkaa) puhallusaukoistaan, he säätelevät niiden kelluvuutta.

Nämä äskettäiset äärimmäiset mukautukset herättävät kysymyksen siitä, kuinka valaat saattavat jatkaa muutosta. Voisiko jättiläinen valaat vieläkin suurempia saada kaikkien aikojen suurimman valaan ollessa yhä uimassa merialueilla?

Vaikka onkin houkuttelevaa ajatella vielä suurempia leviataania, jotkut asiat estävät valaita massiivisemmasta. Valaat hengittävät ilmaa, kuten heidän amfiffi-esi-isänsä tekivät takaisin eoseeniin, joten heidän keuhkonsa olivat kriittisiä laitteistoja eläimille, joiden on käsiteltävä valtavia valtameren paine-eroja. Mutta on rajoitettu, kuinka tehokkaasti hengityselimet voivat tarjota riittävästi happea suuremmille ja isommille ruumiille, Pyenson toteaa, "ja se voi olla yksi syy siihen, että valtamereissä ei nykyään ole esimerkiksi 300 jalkaa pitkiä valaita."

Myös vesielämän fysiikka tulee peliin. Valaissa on virtaviivaistettu elin vähentämään vetoa (voima, joka vastustaa valaan liikettä veden läpi), mutta sitä ei voida mitenkään poistaa kokonaan. Ja suurimpien valaiden ruokintamenetelmät - valtavien pienten morselien suuhun vetäminen vedestä - toimivat vain, jos valaat kykenevät voittamaan tämän ongelman, kun ne kirjaimellisesti vetävät leukoansa veden läpi.

Tästä ruokintakäyttäytymisestä vuonna 2012 tehdyssä tutkimuksessa todettiin, että yli 110 metrin pituiset paalasvalaat eivät pystyisi ylittämään vetovoimaa sulkeakseen suunsa riittävän nopeasti paetavan saaliin kaappaamiseksi. "Kaikkien aikojen mitatut suurimmat valaat, 109 jalan korkeudella, ajavat suurimman mahdollisen makaa syövän valaan teoreettisen rajan." Toisin sanoen valaat eivät todennäköisesti pysty kasvamaan paljon suuremmiksi ilman kunnostamista. suurin lajien rehu.

Valaiden vakoileminen: Maan upeimpien olentojen menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus

Sukella valaiden salaisiin elämiin niiden evoluutiohistoriasta nykypäivän tieteen kärjessä.

Ostaa

Ihmishistorialla on myös ollut rooli. "Teollinen valaanpyynti lisäsi uuden valikoivan paineen valaiden väestöön", Reidenberg sanoo. Hän lisää, että sekä nykyaikaiset että historialliset valaanpyyjät ovat säännöllisesti kohdistaneet suurimpia valaita, joita he ovat löytäneet, mikä tarkoittaa, että ”pienemmät valaat, jotka voisivat lisääntyä pienemmässä koossa, valittiin keinotekoisesti [varten].” Metsästysvalaat ovat saattaneet kutistaa valaskantoja, jotka onnistuivat selviytymään, ja hitaasti toistuvilla lajeilla jopa rajoitetulla valaanpyynnillä voi silti olla dramaattisia vaikutuksia.

Silloin se, mitä tulevaisuus pitää valaita, kuten - niin suuren osan planeettamme kohdalla, riippuu suuresti siitä, kuinka lajemme päättää toimia.

Maapallon elämässä on edessään suuri sukupuuttoon liittyvä kriisi, ja Pyenson huomauttaa, että nisäkkäiden sukupuuttoon liittyviä riskitekijöitä koskeva tutkimus viittaa usein vastuuseen suuren ruumiin koon kanssa. Tämä pätee yhtä hyvin valaisiin kuin norsuihin ja pitkään kadonneisiin lajeihin, kuten pienten autojen kokoisiin wombateihin. Esimerkiksi Pohjois-Atlantin oikea valas saavuttaa yli 50 jalkaa ja on yksi planeetan uhanalaisimmista valaista.

Kuinka tämä toistuu muille valaille, on epävarmaa, mutta Pyenson toteaa, että valaanpyynnin ulkopuolella on paljon riskejä. "Sadat tuhannet kuolevat verkkojen takertumisesta, kalastuksen sivusaaliista, pilaantumisesta aiheutuvasta myrkytyksestä tai laivalakosta", Pyenson toteaa, puhumattakaan valtamerten säädyllisistä mikromuovien pilaantumisasteista. Pyenson toteaa, ettei massiivisen määrän muovijätettä vaikuta suodattavien valaiden terveyteen, ja se on huolestuttavaa, kun tutkijat yrittävät voittaa sukupuuttoon sukupuuttoon.

Jotkut jättiläiset ovat onnistuneet palaamaan takaisin, kuten kumppakot ja länsirannikon harmaat valaat. Mutta monien valaiden kohtaamat uhat - pienestä, erittäin vahingoittuneesta vaquitasta itse sinivalaan - edellyttävät, että tutkijat kaivovat kivettyneitä boneyardsia ja seulostavat meret ymmärtääkseen paremmin valaiden pelastamista epävakaissa valtamereissä. Fossiilit ovat osoittaneet valaiden kasvaessa, ja biologia on paljastanut, kuinka ne ovat asettaneet eläinten koon ylärajan, mutta tulevaisuuden merien fantastiset valaat ovat olemassa vain, jos yritämme pelastaa ne nyt.