вид | Анкилориза | Ankylorhiza tiedemani | Boessenecker, Churchill, Buchholtz, et al. | 2020 |
род | Анкилориза | Ankylorhiza | Boessenecker, Churchill, Buchholtz, et al. | 2020 |
семейство | Неопределенное положение | Incertae sedis | ||
инфраотряд | Неопределенное положение | Incertae sedis | ||
подотряд / подпорядок | Зубатые киты | Odontoceti | ||
отряд / порядок | Китообразные | Cetacea | ||
надотряд / надпорядок | Лавразиотерии | Laurasiatheria | ||
легион | Эпитерия | Epitheria | ||
инфракласс | Высшие звери (Плацентарные) | Eutheria | ||
подкласс | Звери | Theriiformes | Rowe | 1988 |
класс | Млекопитающие (Звери) | Mammalia | ||
надкласс | Четвероногие | Tetrapoda | Broili | 1913 |
подтип / подотдел | Позвоночные (Черепные) | Vertebrata (Craniata) | Cuvier | 1800 |
тип / отдел | Хордовые | Chordata | ||
надтип | Целомические животные | Coelomata | ||
раздел | Двусторонне-симметричные (Трёхслойные) | Bilateria (Triploblastica) | ||
надраздел | Эуметазои | Eumetazoa | ||
подцарство | Многоклеточные животные | Metazoa | ||
царство | Животные | Animalia | ||
надцарство | Ядерные | Eukaryota | Chatton | 1925 |
империя | Клеточные |
Китообразные — уникальная группа млекопитающих, выделяющаяся, среди прочего, необычно крупным мозгом. К ней относятся киты, дельфины и морские свиньи. Ученые выяснили, что в митохондриях клеток мозга этих животных присутствуют белки-разобщители, которые обеспечивают превращение энергии окисления органических веществ непосредственно в тепло — вместо того, чтобы использовать эту энергию на синтез АТФ. Особенно много клеток с белками-разобщителями оказалось в сером веществе коры головного мозга. Эти же белки работают в бурой жировой ткани у многих животных, особенно у обитающих в холодных регионах. Известно, что выделение тепла активируется в буром жире под действием норадреналина. И опять-таки в коре головного мозга китов (а особенно — в сером веществе коры) обнаружилось повышенное количество норадренергических синапсов. Эти данные авторы используют в качестве аргумента в защиту любопытной гипотезы: возможно, большой мозг развился у этих животных не для того, чтобы решать сложные задачи, а для того, чтобы генерировать тепло и сохранять постоянство собственной температуры.
Источник: Paul R. Manger, Nina Patzke, Muhammad A. Spocter, Adhil Bhagwandin, Karl Æ. Karlsson, Mads F. Bertelsen, Abdulaziz N. Alagaili, Nigel C. Bennett, Osama B. Mohammed, Suzana Herculano-Houzel, Patrick R. Hof & Kjell Fuxe. Amplification of potential thermogenetic mechanisms in cetacean brains compared to artiodactyl brains // Scientific Reports. 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-84762-0.
Татьяна Романовская
Мораторий на коммерческий китобойный промысел вступил в силу 19 февраля 1986 года. В честь этого события каждый год 19 февраля отмечается День китов (и других морских млекопитающих). К моменту введения моратория численность многих видов крупных китов упала до критического уровня, а некоторые популяции были практически полностью уничтожены.
Мозг представителей отряда китообразных мог развиваться так же, как и у других млекопитающих — приматов — в соответствии с гипотезой социального мозга.
Американские ученые собрали большую базу данных, включающую физические характеристики и особенности поведения 90 видов китообразных.
Результаты анализа базы данных показали, что размер головного мозга (относительно массы тела особи) коррелировал как с разнообразием социального взаимодействия, так и с прочностью внутривидовых отношений. Самым большим мозгом отличаются те крупные морские млекопитающие, которые живут в средних по размеру группах с прочными социальными связями. В процессе эволюции китообразных и приматов изменения в размере головного мозга происходили похожим образом.
Французские биологи, исследовав черепа древних китообразных, выяснили, что способности слышать разные диапазоны частот: зубатые киты слышат в ультразвуковом диапазоне, усатые - в инфразвуке, - развились после полного перехода к водному образу жизни.
Все китообразные плавают с одинаковой скоростью, около 2 м в секунду.
По некоторым предположениям, предки китообразных были похожи на водяного оленька, который при угрозе со стороны хищников ныряет. Примерно за 50 миллионов лет китообразные приобрели множество адаптаций к новой среде обитания: задние конечности у них редуцировались; хвост стал плавником и основным органом передвижения; передние конечности тоже превратились в плавники, но рулевые; позвоночник на большем протяжении утратил возможность сильно изгибаться, и позвонки в нем короткие. Кроме того, изменились и внутреннее ухо, и покровы тела, и даже головной мозг.
Современные китообразные делятся на две основные группы: зубатые и усатые киты. Как таксоны они возникли 34–36 миллионов лет назад. Базилозавриды, от которых, по-видимому, произошли усатые киты, двигались за счет изгибов всего позвоночника, а не его хвостовой части. Плечевые кости у них были довольно длинными, и многих особенностей анатомии, типичных для ныне живущих китообразных, у них еще не было. Соответственно, у зубатых и усатых китов ряд приспособлений к плаванию мог возникнуть независимо, и их набор не обязательно должен совпадать.
Понять больше о том, как и что менялось в облике зубатых и усатых китов, помогло исследование практически полного скелета дельфина Ankylorhiza tiedemani возрастом 24,7–23,5 миллиона лет, найденного в Южной Каролине. Его провели американские палеонтологи во главе с Робертом Бесснеккером (Robert Boessenecker) из Палеонтологического музея Калифорнийского университета. Ранее от представителей этого вида нашли только рострум — переднюю часть верхней челюсти. Теперь же стало яснее, какую длину имело животное (4,8 метра), как были устроены его зубы (в отличие от современных зубатых китов, у этого дельфина зубы имели по два корня), и некоторые другие детали.
Длину позвонков, а также различных костей в составе передних конечностей ископаемого дельфина сравнили с длиной аналогичных костей передних конечностей других вымерших, а также современных зубатых и усатых китов. Так оказалось, что по строению Ankylorhiza tiedemani занимает промежуточное положение между базилозавридами и современными зубатыми китами. По систематическому положению это один из базальных зубатых китов.
В ходе описанного анализа неожиданно выяснилось, что некоторые особенности скелета позвоночника появились у усатых и зубатых китов в ходе конвергентной эволюции — независимо, но в похожих условиях. Это, например, уменьшение некоторых суставных отростков на позвонках, связанных с ребрами, узкий конец хвоста, к которому крепятся лопасти плавника (раньше он был шире, и у Ankylorhiza tiedemani он почему-то широкий). Также стало понятно, что увеличение числа хвостовых позвонков до 24 и более у зубатых китов происходило три раза, а у усатых китов — два раза (правда, в обеих групах есть таксоны, где оно снижено до 16–19).
Конвергентная эволюция коснулась и передних конечностей зубатых и усатых китов. В первую очередь речь о дельтовидном гребне плечевой кости и бугорка на лучевой кости: они значительно уменьшились, а у кого-то и вовсе исчезли. Это связано с перестройкой крепления мышц и направлением их сокращения, и в конечном счете направлено на большую эффективность движений плавника.
Это неполный список изменений, происхождение которых стало понятно в ходе анализа скелета Ankylorhiza tiedemani и прочих китообразных, но указанные в нем, пожалуй, одни из наиболее важных.
Крепкие зубы A. tiedemani с массивным цементом, расположенные на коротком роструме, указывают на то, что его добыча была крупной. Учитывая, что это один из крупнейших зубатых китов позднего олигоцена, этот дельфин, скорее всего, занимал роль главного хищника в сообществах. Вероятно, из современных китообразных по экологической нише он был ближе всего к косаткам. За 4–5 миллионов лет до него эта ниша пустовала, так как базилозавриды, которые могли ее занимать, уже вымерли.
Светлана Ястребова
Почти полном скелете Ankylorhiza tiedemani обнаружен в олигоценовых отложениях Южной Каролины.
Robert W. Boessenecker, Morgan Churchill, Emily A. Buchholtz, Brian L. Beatty and Jonathan H. Geisler. 2020. Convergent Evolution of Swimming Adaptations in Modern Whales Revealed by A Large Macrophagous Dolphin from the Oligocene of South Carolina.