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科学美国人(翻译):要进化长须鲸,先要失去牙齿 2018.08.02

To Evolve Baleen, Lose Your Teeth First

要进化长须鲸,先要失去牙齿

Baleen whales are the gentle giants of the sea. Despite their colossal size, they feed on tiny creatures such as krill and zooplankton. That’s because these whales, instead of teeth, have bristlelike structures in their mouth—baleen—which filters out small critters from big gulps of water. But the ancestors of baleen whales had a very different diet.  

须鲸是海中温和的庞然大物。尽管它们体型庞大,但它们以磷虾和浮游动物等微小生物为食。这是因为这些鲸鱼,而不是牙齿,在它们的嘴巴里有刚毛状的结构——鲸喙——可以过滤掉很多的水中的小生物。但是长须鲸的祖先有着非常不同的饮食。

“So, the oldest whales that we know, these are the ancestors not just of the great whales like the blue whale and the humpback whale, but also of all of the dolphins in the sea today, they had fairly big teeth.”

“所以,我们所知道的最古老的鲸鱼,这些不仅是蓝鲸和座头鲸等大型鲸鱼的祖先,而且是今天海洋中所有海豚的祖先,它们的牙齿相当大。”

Felix Marx, a postdoctoral research fellow at the Royal Belgian Institute of Natural Sciences.

“And the most common idea is that they ate relatively large fish, and for some of the biggest ones… there are some studies that looked specifically of the wear of those teeth at the microscopic level and they seem to suggest that they ate almost anything that they came across. The point is that they had big teeth that were really sharp, and that were even relative to the size of their jaws were relatively large, so they were really predators.”

Felix Marx是比利时皇家自然科学研究所博士后研究员。“最普遍的观点是,它们吃的是相对较大的鱼,对于一些最大的鱼来说……有一些研究专门研究了这些牙齿,在显微镜下的磨损程度,似乎表明,它们几乎吃了遇到的任何东西。”关键是它们的大牙齿非常锋利,相对于它们的下颚来说,它们的牙齿也相当大,所以它们是真正的掠食者。

So where did baleen come from? Marx and his colleague Ewan Fordyce set out to answer this question. They analyzed the mouth of a 34-million-year-old fossil of one of the earliest baleen whales, called Llanocetus denticrenatus, found in Antarctica. And they concluded that Llanocetushad sharp teeth and large gums—but no baleen.

那么鲸须是从哪里来的呢? Marx和他的同事Ewan Fordyce着手回答这个问题。他们分析了一块3400万年前的化石,这块化石是在南极洲发现的最早的须鲸之一,名为兰头鲸。他们得出的结论是,蓝鲸有锋利的牙齿和巨大的牙龈,但没有鲸须。

Their findings argue against one of the ideas about how baleen evolved—that at some point whales had both teeth and baleen. “Llanocetus is the first and it’s the only specimen, the only species, the only archaic whale, that makes a very clear case that, no, this coexistence of baleen and teeth, as it was just imagined basically…based on what modern whales looked like, didn't work. It didn't exist in that sense.” The finding is in the journal Current Biology. [R. Ewan Fordyce and Felix G. Marx, Gigantism Precedes Filter Feeding in Baleen Whale Evolution]

他们的发现反驳了关于鲸须是如何进化的一种观点——在某种程度上,鲸既有牙齿又有鲸须。“Llanocetus是第一个,它是唯一的样本,唯一的物种,唯一的古老的鲸鱼,它清楚地证明了,不,这种长须鲸和牙齿的共存,基本上是想象出来的,基于现代鲸鱼的样子,是行不通的。”从这个意义上说,它并不存在。这一研究结果发表在《当代生物学》杂志上。

So how did some whales go from chomping predators to filter feeders? “Baleen is effectively an outgrowth of the gums, and that probably only happened once the teeth had already been lost or maybe had been severely reduced. So we suggest this intermediate phase where you start with teeth and biting, then you start sucking your food, then because you suck in small things, you start to develop a filter and eventually you become a proper filter feeder.”

那么,一些鲸鱼是如何从咀嚼捕食者变成过滤捕食者的呢?“长须鲸实际上是牙龈的产物,这种情况可能只有在牙齿已经脱落或严重脱落时才会发生。”所以我们建议,这个中间阶段从牙齿和咬东西开始,然后开始吮吸食物,然后因为你吮吸小的东西,你开始发展一个过滤器,最终你成为一个合适的过滤器供给者。

—Annie Sneed

—来自Annie Sneed

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