Untuk tempoh beberapa juta tahun, spesies lumba-lumba purba meluncur melalui lautan, melihat dengan banyak cara yang serupa dengan ikan paus bergigi hari ini-dengan pengecualian yang ketara terhadap jeritan mereka yang sangat lama. Cetacean ganjil ini membekalkan kepulan yang lebih lama berbanding mana-mana mamalia atau reptilia akuatik yang lain, yang hidup atau pupus; beberapa pelengkap seperti hidungnya meluaskan lebih daripada 500 peratus lebih jauh daripada mereka. Malah Matthew McCurry, kurator palaeontologi di Muzium Australia yang telah mengkaji evolusi longsor panjang dalam spesies yang ada, mendapati tengkorak mereka "sangat pelik."
Pada tahun 2015, sebagai seorang pra-doktor di Smithsonian National Museum of Natural History, McCurry memutuskan untuk melihat lebih dekat pada mamalia marin yang telah pupus ini. Para saintis telah mengenali mereka selama lebih dari 100 tahun, tetapi tiada siapa yang telah mengusik fungsinya terhadap kepalanya. Hipotesis itu "sebahagian besarnya bersifat kualitatif dan sedar, " kata Nicholas Pyenson, kurator fosil mamalia laut di Muzium Sejarah Alam. "Orang ramai berkata, 'Oh, moncong panjang mungkin digunakan untuk membakar mangsa dalam sedimen ... [W] hat saya katakan adalah bahawa mereka adalah hipotesis adaptasi, tetapi tidak ada yang benar-benar diuji."
Jadi McCurry dan Pyenson berangkat untuk berbuat demikian. Dan dalam makalah baru yang diterbitkan dalam Paleobiology , para penyelidik telah mengemukakan penyelesaian kepada kesini lumba-lumba panjang: yang makhluk-makhluk itu, yang mereka dapati, mampu mengayunkan jerat mereka melalui air, menggunakannya untuk memukul dan membakar mangsa, seperti ikan todak hari ini.
Dalam usahanya untuk menganalisis tengkorak yang unik dari cetaceans yang telah lama pergi, McCurry dan Pyenson beralih ke fosil ikan paus Smithsonian yang luas. "Kami mempunyai begitu banyak yang tidak dilihat bahawa saya sebenarnya tidak dapat memberitahu anda sepenuhnya rekod fosil ikan paus yang kami miliki, " kata Pyenson, tetapi menganggarkan bahawa mungkin terdapat sebanyak 15, 000 dalam koleksi.
Para pengkaji melakukan imbasan tomografi (CT) dikira crania dari tiga spesies yang sudah pupus ( Pomatodelphis inaequalis, Xiphiacetus bossi dan flagellator Zarhachis ), dan dua cetacean purba ( Parapontoporia sternbergi dan Zarhinocetus errabundus ). Untuk membandingkan makhluk-makhluk ini kepada haiwan yang masih hidup hari ini, McCurry dan Pyenson mengimbas dua spesies lumba-lumba sungai, yang jauh lebih panjang daripada lompatan-lompat kediaman lautan mereka, walaupun tidak hampir selagi pendahulu prasejarah mereka. Para penyelidik juga memandang dua spesies ikan panjang terangsang: marlin biru marin dan ikan todak.
McCurry dan Pyenson kemudian dianalisis model digital tengkorak menggunakan pengiraan yang jurutera bergantung kepada menilai keupayaan beban balok. Menurut Pyenson, "teori rasuk" berguna dalam kajian jerat kerana ia "membincangkan objek-objek ini kerana ia dibina untuk bertindak balas terhadap kekuatan: betapa tegar, jenis tekanan yang dikenakan kepadanya". bahawa lumba-lumba pada masa lalu tidak akan mempunyai masalah menyapu jeritan mereka yang mengagumkan melalui air untuk memusnahkan mangsa mereka.
Kerana jerat spesies bervariasi dalam bentuk, mereka memindahkan pelengkap mereka dengan cara yang berbeza. Ada yang menyapu mereka dari sisi ke sisi, yang lain naik dan turun, dan masih ada yang lain yang dapat memindahkan jemari mereka ke pelbagai arah.
"Bayangkan rasuk seperti ski, " kata Pyenson, sebagai contoh. "Skuter ski lonjakan naik dan turun, tetapi tidak bersebelahan. Sebuah kutub, yang mempunyai bentuk yang sama diedarkan, boleh melipat ke atas dan ke bawah [dan] sampingan, tidak ada masalah. "
Para penyelidik sangat terkejut dengan hakikat bahawa haiwan ini tidak semuanya berkait rapat dengan satu sama lain. Sesetengah spesies kelihatan beransur-ansur berevolusi secara beransur-ansur yang panjang, yang menunjukkan bahawa sesuatu dalam persekitaran mereka memacu perubahan. Tetapi apa, tepat?
Lumba-lumba panjang muncul di Miosen Tengah, a tempoh yang membentang dari 11.6 hingga 16 juta tahun yang lalu, apabila iklim lebih panas daripada hari ini. Suhu laut naik dan paras laut naik, mewujudkan lebih banyak pantai laut berhampiran, yang merupakan "habitat yang sangat hebat untuk ikan dan barang-barang mangsa untuk lumba-lumba, " kata Pyenson. Tetapi respon melarikan diri ikan semakin cepat di perairan yang lebih panas, menjadikan mereka lebih sukar untuk ditangkap. Adalah mungkin, para penyelidik berteori, bahawa ikan lumba-lumba berevolusi berulang-ulang ekor sepanjang tempoh ini untuk memberikan kelebihan tambahan semasa memburu.
Selama berjuta-juta tahun, suhu global tetap mantap dan lumba-lumba dengan dendam yang sangat panjang memancing di perairan hangat.
"Mungkin ini adalah akibat daripada apa yang berlaku apabila anda mempunyai jenis persekitaran yang stabil selama beberapa juta tahun, " kata Pyenson. "Ciri-ciri ini dibesar-besarkan."
Tetapi dengan kemunculan era Pliosen, iklim menjadi lebih tidak menentu dan berlimpahnya kawasan makanan berkhasiat berhampiran dengan pantai berfluktuasi. Dengan perubahan ini, lumba-lumba panjang lutut hilang. Dan ini menimbulkan persoalan yang menarik tentang sama ada trajektori evolusi lumba-lumba yang sudah pupus boleh memberitahu kita apa-apa tentang bagaimana ikan lumba-lumba mungkin akan berani dalam era perubahan iklim sekarang ini.
Kisah makhluk purba ini menyoroti bagaimana persekitaran organisma mengubah rupanya, dan dengan jelas menunjukkan apa yang kita ketinggalan dari segi kepelbagaian biologi apabila perubahan alam sekitar, ahli zoologi Karina Amaral dari Universiti Persekutuan Rio Grande do Sul, yang tidak terlibat dalam kajian itu, memberitahu Ed Yong dari The Atlantic . Dan itu penting untuk dipertimbangkan, terutamanya, "[pada] masa ketika ramai orang menuntut mengabaikan iklim berubah kita, " kata Amaral.
Apa yang boleh trajektori evolusi dari ikan lumba-lumba yang sudah pupus dapat memberitahu kita tentang bagaimana ikan lumba-lumba mungkin akan mengalami perubahan iklim semasa? McCurry mencatatkan bahawa sukar untuk membuat kesimpulan yang pasti kerana turun naik suhu pada hari ini adalah "tidak pernah berlaku dalam sebab dan kelajuan mereka." Tetapi dia melihat kajian itu sebagai "kisah peringatan, " dan Pyenson menambah bahawa melihat lebih dekat pada paus purba boleh memberikan wawasan masa depan sistem lautan bumi.
"Peningkatan paras laut yang tinggi, lautan yang diasaskan, lautan yang lebih hangat-semuanya adalah ciri-ciri dunia paus lalu, " katanya. "Dan melihat rekod fosil, melihat respon biologi dari dunia yang lalu, itu akan menjadi sangat penting untuk maju ke hadapan."
