Mehrere Millionen Jahre lang glitten uralte Delfinarten durch die Meere und sahen in vielerlei Hinsicht den heutigen Zahnwalen ähnlich - mit Ausnahme ihrer bemerkenswert langen Schnauzen. Diese merkwürdigen Wale hatten proportional längere Schnauzen als jedes andere lebende oder ausgestorbene aquatische Säugetier oder Reptil. einige ihrer nasenähnlichen Anhänge reichten mehr als 500 Prozent weiter als ihre Gehirne. Sogar Matthew McCurry, Kurator für Paläontologie am Australian Museum, der die Entwicklung langer Schnauzen bei noch vorhandenen Arten untersucht hat, findet ihre Schädel "äußerst seltsam aussehend".
Als Doktorand am Smithsonian National Museum of Natural History beschloss McCurry 2015, sich diese ausgestorbenen Meeressäugetiere genauer anzuschauen. Wissenschaftler kennen sie seit mehr als 100 Jahren, aber niemand hatte die Funktion ihrer reichhaltigen Schnauzen festgelegt. Die Hypothesen waren "weitgehend qualitativ und spontan", sagt Nicholas Pyenson, Kurator für fossile Meeressäuger im Museum für Naturgeschichte. "Die Leute sagten: 'Oh, die lange Schnauze wird wahrscheinlich zum Aufrühren von Beute im Sediment verwendet ... Ich würde sagen, das sind Anpassungshypothesen, aber nichts wurde wirklich getestet."
Also machten sich McCurry und Pyenson daran, genau das zu tun. Und in einer neuen Veröffentlichung in Paleobiology haben die Forscher eine Lösung für den seltsamen Fall des langschnäuzigen Delfins vorgestellt: Die Kreaturen, so fanden sie, konnten ihre Schnauzen durch das Wasser schwingen und damit Beute schlagen und betäuben Ähnlich wie Schwertfisch heute.
McCurry und Pyenson wandten sich bei ihrer Suche nach der Analyse der einzigartigen Schädel von längst vergangenen Walen dem riesigen Bestand an Walfossilien des Smithsonian zu. "Wir haben so viele, die noch nicht angeschaut wurden, dass ich Ihnen nicht sagen kann, in welchem Umfang wir über fossile Walfunde verfügen", sagt Pyenson, schätzt jedoch, dass die Sammlung möglicherweise 15.000 Exemplare enthält.
Die Forscher führten Computertomographie (CT) -Scans der Schädeldecke von drei ausgestorbenen Arten ( Pomatodelphis inaequalis, Xiphiacetus bossi und Zarhachis flagellator ) und Abgüsse von zwei anderen alten Walen ( Parapontoporia sternbergi und Zarhinocetus errabundus ) durch. Um diese Kreaturen mit den heute lebenden Tieren zu vergleichen, haben McCurry und Pyenson zwei Arten von Flussdelfinen gescannt, deren Schnauzen erheblich länger sind als die ihrer Ozeanbewohner, allerdings nicht annähernd so lang wie ihre prähistorischen Vorgänger. Die Forscher untersuchten auch zwei Arten langschnäuziger Fische: den Atlantikblauen Marlin und den Schwertfisch.
McCurry und Pyenson analysierten dann die digitalen Modelle der Schädel mithilfe von Berechnungen, auf die sich die Ingenieure stützen, um die Tragfähigkeit von Trägern zu bewerten. Laut Pyenson ist die „Strahlentheorie“ für das Studium von Schnauzen nützlich, weil sie „über diese Objekte spricht, wenn sie gebaut sind, um auf Kräfte zu reagieren: wie starr sie sind, welche Art von Beanspruchungen auf sie einwirken.“ Und die Forscher fanden heraus dass Delfine von gestern keine Probleme gehabt hätten, ihre beeindruckenden Schnauzen durch das Wasser zu fegen, um ihre Beute zu schlagen.
Da sich die Schnauzen der Arten in ihrer Form unterschieden, bewegten sie ihre handlichen Anhänge auf unterschiedliche Weise. Einige fegten sie hin und her, andere rauf und runter und wieder andere konnten ihre Schnauzen in verschiedene Richtungen bewegen.
"Stellen Sie sich einen Balken wie einen Ski vor", sagt Pyenson als Beispiel. „Ein Ski bewegt sich gut auf und ab, aber nicht von einer Seite zur anderen. Ein Stab, der die gleiche Form hat, kann sich problemlos hin- und herschwenken. “
Die Forscher waren besonders beeindruckt von der Tatsache, dass diese Tiere nicht alle eng miteinander verwandt waren. Einige Arten scheinen unabhängig voneinander außergewöhnlich lange Schnauzen entwickelt zu haben, was darauf hindeutet, dass etwas in ihrer Umgebung die Veränderung vorantrieb. Aber was genau?
Langschnäuzige Delfine tauchten im Mittleren Miozän auf Zeitraum von 11, 6 bis 16 Millionen Jahren, als das Klima wärmer war als heute. Die Meerestemperaturen stiegen und der Meeresspiegel stieg, wodurch der Meeresboden in Küstennähe vergrößert wurde. Dies sei „ein großartiger Lebensraum für Fische und andere Beutetiere für Delfine“, sagt Pyenson. In wärmeren Gewässern wird die Fluchtreaktion der Fische jedoch schneller und das Fangen erschwert. Die Forscher vermuten, dass Delfine in dieser Zeit hyperlange Schnauzen entwickelt haben, um ihnen während der Jagd einen zusätzlichen Vorteil zu verschaffen.
Jahrmillionen lang blieben die globalen Temperaturen konstant und Delfine mit extrem langgestreckten Schnauzen tummelten sich in warmen Gewässern.
"Vielleicht ist dies eine Folge dessen, was passiert, wenn eine solche Umgebung mehrere Millionen Jahre stabil ist", vermutet Pyenson. "Diese Eigenschaften werden übertrieben."
Aber mit dem Aufkommen des Pliozäns wurde das Klima unregelmäßiger und die Fülle an gemäßigten, küstennahen Nahrungsgründen schwankte. Mit diesen Veränderungen verschwanden die langnasigen Delfine. Und dies wirft interessante Fragen auf, ob die Entwicklungsgeschichte ausgestorbener Delfine Aufschluss darüber gibt, wie es Delfinen in der gegenwärtigen Ära des Klimawandels ergehen könnte.
Die Geschichte dieser antiken Kreaturen zeigt deutlich, wie die Umwelt eines Organismus sein Erscheinungsbild verändert und was wir an Biodiversität verlieren können, wenn sich eine Umwelt ändert, die Zoologin Karina Amaral von der Bundesuniversität von Rio Grande do Sul, die nicht daran beteiligt war Die Studie erzählt Ed Yong vom Atlantik . Und das ist besonders wichtig zu berücksichtigen, „zu einer Zeit, in der viele Menschen darauf bestehen, unser sich änderndes Klima zu ignorieren“, sagt Amaral.
Was kann uns die Entwicklungsgeschichte ausgestorbener Delphine darüber sagen, wie es Delphinen in der gegenwärtigen Ära des Klimawandels ergehen könnte? McCurry merkt an, dass es schwierig ist, endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, da Temperaturschwankungen heutzutage "in Bezug auf Ursache und Geschwindigkeit beispiellos" sind. Er sieht die Studie jedoch als "warnende Geschichte" an, und Pyenson fügt hinzu, dass eine genauere Betrachtung der alten Wale eine Möglichkeit darstellt einblick in die zukunft der ozeansysteme der erde.
"Hoher Meeresspiegelanstieg, versäuerte Ozeane, wärmere Ozeane - das sind alles Merkmale vergangener Walwelten", sagt er. "Wenn wir uns die Fossilienbestände und die biologische Reaktion dieser vergangenen Welten ansehen, wird dies für die Zukunft wirklich wichtig sein."
