Sekiranya anda memerhatikan sirip pemakan, ikan paus biru atau humpback, anda mungkin akan melihat sekilas bulu baleen yang mengisi rahangnya yang menganga. Baleen tidak seperti struktur makan lain di planet ini. Diperbuat dari keratin, bahan yang sama seperti kuku rambut dan jari, baleen tergantung dari bumbung mulut ikan paus dan digunakan untuk menyaring ikan kecil dan krustasea dari tangkapan air besar. Apabila air bergegas ke dalam mulut ikan paus, makhluk-makhluk kecil mudah melewati bulu-bulu seperti sikat, tetapi apabila mulut ikan paus penuh dengan air, ia mengalirkan air kembali, memerangkap makhluk-makhluk kecil di dinding baleen untuk menjadi menelan keseluruhan.
Para saintis tidak tahu bagaimana atau ketika baleen berkembang, tetapi penemuan baru-baru ini fosil paus kuno-kira-kira 30 hingga 33 juta tahun-tersembunyi dalam koleksi Smithsonian National Museum of Natural History mungkin memegang petunjuk penting.
Menurut satu kajian baru yang diterbitkan oleh para penyelidik di Muzium Sejarah Alam Smithsonian, Texas A & M University, Muzium Sejarah dan Kebudayaan Alam Burke di Seattle, dan George Mason University, ikan paus purba ini bernama Maiabalaena nesbittae yang tidak diberi makan atau baleen. Hari ini, dua keturunan ikan paus ada-mereka yang makan menggunakan baleen, dan mereka yang makan menggunakan gigi dan echolocation untuk mengesan mangsa. Untuk masa yang lama, ahli paleobiologi telah membuat spekulasi bahawa nenek moyang ikan paus balin mungkin mempunyai gigi dan bentuk primitif baleen-apa yang dinamakan para saintis sebagai spesies peralihan. Tidak ada bukti spesies semacam itu, tetapi penemuan Maiabalaena menunjukkan bahawa satu spesies ikan paus purba mungkin tidak memerlukan gigi atau baleen untuk bertahan.
Rahang atas dan tengkorak Maiabalaena nesbittae . Ikan paus adalah mamalia pertama yang berkembang menjadi baleen, dan tiada mamalia lain menggunakan struktur anatomi yang jauh sama dengannya untuk memakan mangsanya. (Smithsonian) "Apabila kita bercakap tentang evolusi ikan paus, buku teks cenderung untuk memberi tumpuan pada peringkat awal, apabila ikan paus pergi dari daratan ke laut, " kata Nicholas Pyenson, kurator fosil mamalia marin Muzium Sejarah Alam Nasional. " Maiabalaena memperlihatkan bahawa fasa kedua evolusi ikan paus sama pentingnya untuk evolusi ke atas skala besar. Untuk pertama kalinya, kita kini boleh mengetuk asal-usul penapis makanan, yang merupakan salah satu inovasi utama dalam sejarah ikan paus. "
Seperti kebanyakan tisu lembut, baleen tidak fosil. Menemui petunjuk yang membayangkan kewujudan baleen di fosil yang lebih tua memerlukan sedikit kerja detektif-hanya memeriksa tulang rahang ikan paus fosil dengan mata telanjang tidak akan memotongnya. Sebaliknya, saintis beralih kepada kuasa resolusi tinggi pengimbas CT untuk melihat dengan dekat struktur tulang. Apa yang mereka dapati adalah tidak dijangka.
"Ia memecahkan kacang untuk kita dengan cara yang kita tidak dapat 5 hingga 10 tahun lalu. Kami mendapat gambaran tentang apa yang berlaku di dalam tulang dan itu boleh memberitahu kami sama ada atau tidak ada di sana, "kata Carlos Peredo, pengarang utama kajian dan calon kedoktoran di George Mason University.
Carlos Mauricio Peredo, Muzium Sejarah Alam Semulajadi Negara, dan penulis utama kajian ini, dengan paus baleen awal berusia 33 juta Maiabalaena nesbittae . Fosil adalah spesies pertama yang digambarkan oleh saintis dan kini akan menjadi contoh spesies ini untuk komuniti saintifik. (Smithsonian) Paus hari ini mempunyai rangkaian saluran darah yang terperinci di dalam mulut mulut mereka yang menyuburkan baleen atau gigi mereka dengan nutrien. Dan demikian, tulang rahang mereka penuh dengan lubang-lubang mikroskopik. Itu bukan perkara fosil ini.
Sebaliknya, tengkorak Maiabalaena mempunyai penunjuk garis gurita yang berisi, lidah yang kuat, dan pipi otot yang dibina untuk mengosongkan makanannya cumi dan ikan. Dengan otot-otot yang kuat ini dapat membentuk mulutnya berfungsi seperti jerami-satu yang diperhatikan dalam paus bergigi yang lebih baru-baru ini seperti narwhal dan odobenocetops yang pupus. Bumbung mulut Maiabalaena lebih langsing dibandingkan dengan ikan paus baleen hari ini, yang memerlukan mulut luas untuk menambat banyak plat baleen mereka. Ia juga mempunyai sirip depan yang agak panjang dan luas, keanehan yang masih menjadi saintis.
Dengan kaedah yang unik untuk memberi makan, hanya logik untuk bertanya mengapa ikan paus ini akan berkembang dengan cara sedemikian rupa. Apa yang boleh menjadi kelebihan untuk kehilangan alat pemakanan yang penting seperti gigi?
Pertama, gigi adalah mahal. Ia memerlukan banyak tenaga dan sumber untuk membina gigi dengan enamel kuat. Makanan yang meluncur jauh lebih menjimatkan apabila makanan ringan sedia ada. Kedua, paus ini hidup pada masa sejarah bumi apabila alam sekitar berubah dengan cepat. Ketika Antartika berpisah dari Amerika Selatan pada akhir Eocene, arus laut terganggu. Sekarang, dengan Antartika sahaja, arus besar mengepung benua itu-perubahan yang mempunyai implikasi besar untuk kedua-dua suhu atmosfera dan lautan di seluruh dunia. Walaupun masih tidak jelas tentang bagaimana ia mungkin memberi kesan kepada ikan paus, apa yang jelas ialah perubahan iklim di Bumi adalah percikan yang menyulitkan perubahan evolusi dramatik.
"Setiap kali kita mencari ikan paus yang berbeza pada masa ini, 'Oh ini berbeza, ini adalah pelik.' Anda mendapati dua ikan paus tepat di sebelah satu sama lain dan mereka tidak melihat apa-apa, "kata Peredo.
Pembinaan semula artistik ibu dan anak lembu Maiabalaena nesbittae yang menyusui pesisir Oregon semasa Oligocene, sekitar 33 juta tahun yang lalu. Walaupun Maiabalaena tidak dapat mengunyah atau menapis makanan, lampiran otot pada tulang tekaknya menunjukkan ia mungkin mempunyai pipi yang kuat dan lidah retractable. Ciri-ciri ini membolehkannya menghisap air ke dalam mulutnya, mengambil ikan dan cumi-cumi kecil dalam prosesnya. (Alex Boersma) Ikan paus, biasanya agak serupa dalam anatomi makan, sangat berbeza semasa Oligosen-zaman selepas Eocene dan perubahan dalam geografi bumi. Beberapa ikan paus ini mempunyai gigi yang kelihatan seperti bayang-bayang bergerigi gunung rabung, sementara yang lain mempunyai gigi serong yang mudah dengan hanya satu mata. Terdapat juga ikan paus dari keturunan ikan paus bergigi yang kehilangan gigi mereka dan mengambil makanan sedutan. Kepelbagaian ini menunjukkan bahawa apabila Bumi berubah, ikan paus telah bereksperimen dengan strategi pemakanan yang terbaik, dan pada akhir Oligocene mereka menyempitkan pada satu bentuk mudah yang terus bertahan hingga ke hari ini.
Apabila ketika baleen muncul? Walaupun masih belum jelas, saintis mempunyai tekaan. Nenek moyang bersama semua paus balin dianggarkan telah hidup 23 hingga 25 juta tahun yang lalu. Mungkin nenek moyang yang belum ditemui itu muncul pada masa perubahan sengit di Oligosen. Ia juga pada masa ini bahawa nenek moyang yang terawal yang terdahulu dari ikan paus bergigi hari ini muncul.
Apabila dunia kita sekali lagi memasuki satu tempoh baru perubahan iklim yang cepat, mengambil masa untuk melihat kembali bagaimana ikan paus yang disesuaikan dapat memberi gambaran tentang bagaimana ikan paus hari ini akan berani. Sudah ada bukti bahawa paus sedang menukar laluan penghijrahan mereka dan pergi setelah sumber makanan baru. Paus mungkin perlu berkembang lebih daripada sekadar tingkah laku mereka untuk terus hidup dan bersaing dengan perubahan dunia di sekeliling mereka.
