U evolučních biologů jsou uši velryb zvláštní a fascinující záhadou. Jejich studium, jak se vyvíjí v lůně, nám může pomoci pochopit, jak se vyvíjely. Sběr plodů velryb je však dnes vyloučen, protože lov velryb je nezákonný a vědci se musí spoléhat na prameny, které často nevyvíjejí těhotné ženy.
Související obsah
- Nejstarší baleen velryby doslova cucal
- Co nás Dead Blue Blue Whale může naučit o životě v oceánu ao nás samých
- Jak dva laserové kovbojové zachránili den
- Za scénami s kurátorem Nickem Pyensonem: Nová fosilní velryba
Když se Smithsonianská vědkyně Maya Yamato poprvé dozvěděla o sbírce 56 plodů velryb uchovaných v alkoholu v Národním muzeu přírodní historie, odvedla je do skenovací laboratoře CT v muzeu. "Nikdy nedostaneme tento druh materiálu znovu, " říká Yamato, "Protože jsou tak cenné a vzácné, není žádoucí je pitvat."
Yamato, postdoktorandský spolupracovník s kurátorem fosilních mořských savců, Nicholas Pyenson, se chtěl lépe podívat na vývoj uší u plodů velryb. Sbírka zahrnuje asi 100 let staré exempláře, z nichž většina sahá až do období na začátku a v polovině 20. století, kdy prosperovaly komerční velrybářské operace. V roce 1986 byla lov velryb zakázána Mezinárodní velrybářskou komisí, a ačkoli některé exempláře ve sbírce pocházejí z vedlejších úlovků a pramenů, mnoho z nich je spojeno s lovem velryb v dřívější době.
"Jsou jedinečné, protože existují druhy, které nikdo nikdy nebude moci znovu sbírat, " říká Pyenson. "V některých případech není možné replikovat ani okolnosti, za kterých byly shromážděny, nebo organizmy nejsou ve volné přírodě."
Protože pitvat některý ze vzorků nebo provádět jakýkoli druh invazivního vyšetření nebylo možností, Yamato použil neinvazivní CT technologii k prohlédnutí velmi delikátních rysů uvnitř lebek velryb. Výsledky Yamatoovy práce se dnes objevují v nové studii v časopise PLOS ONE . To, co Yamato našel, pomáhá potvrdit, co říká fosilní záznam o tom, jak velryby učinily dramatický posun z pevniny na moře a jak rodiny velryb pokračovaly ve vývoji odlišných fyzických charakteristik, aby se přizpůsobily různým životním stylům v jejich podvodním prostředí.
Maya Yamato (vpravo) a kolega pitvají hlavu zesnulé strakaté velryby v Chesapeake Bay, aby prozkoumali měkkou tkáň spojenou s ušima. (Virginia Aquarium's Stranding Response Program) Cetaceans se vyvinul do dvou odlišných skupin: ti se zuby a ti s baleenem - štětinovitá síto podobná struktura vyrobená z keratinu. Ozubené velryby, jako jsou velryby spermat, orkové a delfíni, loví a loví kořist ve svých zubatých čelistech, ale baleen velryby, jako jsou keporkaky, blues a velryby úlomky, zapíjejí vodu a filtrují ji přes svůj baleen, aby zachytily malé ryby a krill.
Nejen, že se živí úplně různými způsoby, ale obě skupiny velryb také slyší odlišně. Skupiny zpracovávají zvuk na krajních protilehlých koncích frekvenční stupnice pro slyšení savců. Velryby Baleen používají ke komunikaci na velké vzdálenosti zvuky s velmi nízkou frekvencí. Slyší a vokalizují pomocí frekvencí nižších, než jaké používají jakékoli pozemní savci, dokonce i sloni.
Na druhé straně zubaté velryby slyší a produkují zvuky s frekvencemi vyššími než malá hnědá netopýr, nejvyšší pozemský savec. Ozubené velryby se spoléhají na tuto schopnost echolokace navigovat a najít kořist.
Yamato a Pyenson dokázali pomocí CT vyšetření sběru fetálních velryb sledovat vývoj těchto dvou velmi odlišných druhů velryb. "Pokud Smithsonian neměl CT skener a neměl největší sbírku mořských savců na světě, tato studie by se pravděpodobně nestala, " řekl Yamato.
Ona a Pyenson jsou první vědci, kteří identifikovali vyvíjející se „akustickou nálevku“ v uších plodu. Uši velryb jsou zcela vnitřní. Spoléhají se na tukovou tkáň spojenou s kónickou akustickou nálevkou, která se vyskytuje pouze u velryb. Přesně to, jak fungují, ještě není zcela pochopeno. U všech ozubených velryb je akustický trychtýř směřován dopředu, ale u některých baleenů je trychtýř orientován ke straně hlavy.
Výzkumný tým se stal první skupinou vědců, kteří na místě identifikovali a znázornili vývoj specifické oblasti ucha, která byla nalezena výhradně u velryb známých jako „akustický trychtýř“ (výše: růžový kužel), struktura považovaná za kritickou součást k lepšímu pochopení toho, jak baleen (dole) a velryby ozubené (top) slyší ve vodním prostředí. (Yamato M, Pyenson ND (2015)) Raná stádia vývoje uší u plodů paralelizuje s evoluční divergencí kytovců od jejich předků na pevnině. A co je ještě důležitější, rozdíl obou skupin od sebe navzájem. Akustický trychtýř se nejprve vyvíjí podobně u všech kytovců. Později, jak se vyvíjí plod obou skupin, mění orientaci a tvar v mozku a napodobuje evoluční proces.
"Chceme být schopni vystopovat všechny struktury v uchu." Říká Yamato. "U raných plodů vidíme typické savčí struktury." Jsou více podobné všem ostatním savcům - přistávají savci. Díky této neinvazivní metodě studia těchto vzácných exemplářů jsme schopni pozorovat, jak jsou tyto typické složky suchozemských savců upraveny tak, aby tvořily uši moderních velryb. “
Tento druh informací je těžké získat. Starověké plody se ve fosilních záznamech nezachovávají dobře. Pyenson říká, že existuje jen jeden známý zkamenělý vzorek nenarozené velryby. Takže zkoumání těchto historických exemplářů, které zahrnovaly 15 různých druhů jak zubatých, tak balejských velryb, bylo jako otevírání pokladů dat. Nyní, když jsou skenování k dispozici vědecké komunitě, ji již ostatní vědci začínají používat ke studiu dalších rysů vývoje velryb.
"Jak rosteme, zejména v děloze, nám říká hodně o tom, jak jsme se vyvinuli, " říká Pyenson. "Při pohledu na údaje o plodu nám můžeme dát spoustu odpovědí, pokud jde o vývoj zvířete."
"Tento druh studie pomáhá ilustrovat neuvěřitelnou rozmanitost a přizpůsobení života na Zemi, " dodává Yamato. "Ačkoli jsme všichni pocházeli od stejného předka, máme různé strategie pro řešení velmi odlišných prostředí."
