Είναι ψάρια ή θηλαστικά φάλαινες;

Φάλαινες είναι μέλη της οικογένειας των κητωδών και ως εκ τούτου, παρά την ύπαρξη εντελώς νερού, οι φάλαινες είναι θηλαστικά, όχι ψάρια. Υπάρχουν μόνο 83 είδη κητοειδών στον κόσμο που οργανώνονται σε 14 οικογένειες και δύο κύριες υποκατηγορίες: Οδοντωτές φάλαινες (Οδοντωτσέτι, συμπεριλαμβανομένων των φαλαινών δολοφόνων, των narwhals, των δελφινιών και των φώκαινα) και φάλαινες (Mysticeti, φάλαινες με κρούστα και πύργους). Τα οδοντοειδή κητοειδή έχουν δόντια και τρώνε πιγκουίνους, ψάρια και σφραγίδες. Αντί για δόντια, Mysticeti έχουν ένα ράφι από οστεώδες υλικό που ονομάζεται baleen που φιλτράρει μικροσκοπικό θηρίο όπως το ζωοπλαγκτόν από το νερό των ωκεανών. Όλα τα κητοειδή, οδοντωτά ή μπαλένια, είναι θηλαστικά.

Λέξεις-κλειδιά: Γιατί οι φάλαινες είναι θηλαστικά

Οι φάλαινες και οι συγγενείς των κητωδών τους κυμαίνονται σε μεγάλο βαθμό. Το μικρότερο κητοειδές είναι το Vaquita, μια μικρή φώκια που ζουν στον Κόλπο της Καλιφόρνιας, μήκους 1,4 μ. και βάρους κάτω των 40 κιλών. Είναι κοντά στην εξαφάνιση. Το μεγαλύτερο είναι το γαλάζια φάλαινα, στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο ζώο στον ωκεανό, το οποίο μπορεί να αυξηθεί σε περισσότερο από 420.000 κιλά (190.000 κιλά) και μέχρι 80 πόδια (24 μέτρα) σε μήκος.

Τα σκελετικά κητωδών είναι εκκολαπτόμενα και συντηρητικά (κωνικά και στα δύο άκρα). Έχουν μικρά πλευρικά μάτια, δεν έχουν εξωτερικά αυτιά, πλάγια πεπλατυσμένα εμπρόσθια άκρα που δεν έχουν εύκαμπτο αγκώνα και αδιαφανή λαιμό. Τα σώματα φαλαινών είναι υποκυλινδρικά, εκτός από τις ουρές τους, οι οποίες είναι πεπλατυσμένες στο τέλος.

Υπάρχουν τέσσερα κύρια χαρακτηριστικά που θέτουν τα θηλαστικά εκτός από τα ψάρια και άλλα ζώα. Τα θηλαστικά είναι ενδοθερμικά (ονομάζονται επίσης θερμόαιμα), πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να παρέχουν τη θερμότητα του σώματός τους μέσω του μεταβολισμού τους. Τα θηλαστικά γεννούν να ζουν νέοι (σε ​​αντίθεση με την ωοτοκία) και νοσηλεύουν τους νέους. Αναπνέουν οξυγόνο από τον αέρα και έχουν μαλλιά-ναι, ακόμη και φάλαινες.

Για να καταλάβετε τι κάνει μια φάλαινα ένα θηλαστικό, συγκρίνετε το με ένα ψάρι που κατοικεί στον ωκεανό του ίδιου γενικού μεγέθους: ένας καρχαρίας. Οι κυριότερες διαφορές μεταξύ των κητοειδών όπως οι φάλαινες και τα ψάρια όπως οι καρχαρίες είναι:

Τα κητώδη αναπνέουν οξυγόνο. Οι φάλαινες έχουν πνεύμονες και αναπνέουν μέσα από τα κουνάβια στα κρανία τους, επιλέγοντας πότε θα έρθουν στην επιφάνεια για να αναπνεύσουν. Ορισμένα είδη όπως οι φάλαινες σπέρματος μπορούν να παραμείνουν υποβρύχια για χρονικό διάστημα 90 λεπτών, αν και οι περισσότεροι κατά μέσο όρο περίπου 20 λεπτά ανάμεσα στις αναπνοές.

Αντίθετα, οι καρχαρίες απομακρύνουν το οξυγόνο απευθείας από το νερό χρησιμοποιώντας βράγχια, ειδικά κατασκευασμένα φτερωτά σχισμένα δομικά στοιχεία που βρίσκονται στις πλευρές των κεφαλών τους. Τα ψάρια δεν χρειάζεται ποτέ να φτάσουν στην επιφάνεια για να αναπνεύσουν.

Τα κητοειδή είναι θερμόαιμα και είναι σε θέση να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματός τους εσωτερικά. Οι φάλαινες έχουν λιπώδη ιστό, ένα στρώμα λίπους που τους βοηθά να τους κρατήσει ζεστό, και παράγουν θερμότητα με το κολύμπι και την πέψη των τροφίμων. Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο είδος φάλαινας μπορεί να ευδοκιμήσει σε μια ευρεία ποικιλία περιβαλλόντων από τους πολικούς έως τους τροπικούς ωκεανούς και πολλοί μεταναστεύουν μπροστά και πίσω κατά τη διάρκεια του έτους. Κάθε χρόνο, οι φάλαινες ταξιδεύουν μόνες ή σε ομάδες που ονομάζονται λοβούς, κινούνται μεγάλες αποστάσεις μεταξύ των κέντρων τροφοδοσίας τους με κρύο νερό στους χώρους εκτροφής ζεστού νερού.

Οι καρχαρίες είναι ψυχρόαιμοι και δεν μπορούν να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματος τους, έτσι πρέπει να παραμείνουν σε οποιαδήποτε περιβαλλοντική ζώνη εξελίχθηκαν, γενικά σε εύκρατα ή τροπικά νερά. Υπάρχουν μερικοί καρχαρίες με κρύο νερό, αλλά πρέπει να παραμείνουν στο κρύο για να επιβιώσουν.

Οι απόγονοι κητωδών γεννιούνται ζωντανά. Τα μωρά φάλαινα (που ονομάζονται μοσχάρια) χρειάζονται περίπου 9-15 μήνες για να κυοφορήσουν, και γεννιούνται από τη μητέρα ένα κάθε φορά.

Ανάλογα με το είδος τους, οι μητρικοί καρχαρίες ανέρχονται σε περίπου 100 αυγά σε περιπτώσεις αυγών που είναι κρυμμένα σε φύκια ή διατηρούν τα αυγά στο σώμα τους (σε ωοθηκοειδή) μέχρι να εκκολαφθούν.

Οι απόγονοι κητωδών τείνουν από τις μητέρες. Οι γυναίκες φάλαινες έχουν μαστικούς αδένες που παράγουν γάλα, επιτρέποντας στη μητέρα να ταΐσει τους μόσχους για ένα ολόκληρο έτος, κατά τη διάρκεια της οποίας τα διδάσκει όπου βρίσκονται οι περιοχές αναπαραγωγής και σίτισης και πώς να προστατεύονται αρπακτικά ζώα.

Μετά την κατάθεση των νεογέννητων ωαρίων καρχαριών, ή τα μωρά (που ονομάζονται νεογνά) εκκολάπτονται από τη μητέρα οι εθελοντές, είναι μόνοι τους και πρέπει να ξεφύγουν από την περίπτωση αυγών και χορτονομών και να μάθουν να επιβιώσουν χωρίς βοήθεια.

Τα κητώδη έχουν αλλοιωμένα μαλλιά. Πολλά από τα είδη χάνουν τα μαλλιά τους πριν γεννηθούν, ενώ άλλα έχουν ακόμα τρίχες στην κορυφή των κεφαλών τους ή κοντά στα στόματά τους.

Τα ψάρια δεν έχουν μαλλιά σε οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Οι σκελετοί κητωδών είναι χτισμένοι από οστά, ένα ισχυρό, σχετικά άκαμπτο υλικό που διατηρείται υγιές από το αίμα που ρέει μέσα από αυτό. Ο οστεώδης σκελετοί είναι καλή προστασία από τους αρπακτικούς.

Οι καρχαρίες και άλλοι σκελετοί ψαριών κατασκευάζονται κατά κύριο λόγο από χόνδρο, ένα λεπτό, εύκαμπτο, ελαφρύ και φουσκωτό υλικό που εξελίχθηκε από τα οστά. Ο χόνδρος είναι ανθεκτικός στις δυνάμεις συμπίεσης και δίνει στον καρχαρία την ταχύτητα και την ευκινησία να κυνηγάει αποτελεσματικά: Οι καρχαρίες είναι καλύτεροι θηρευτές εξαιτίας των χόνδρινων σκελετών τους.

Τα κητοειδή κολυμπούν διαφορετικά. Οι φάλαινες καρφώνουν τις πλάτες τους και μετακινούν τις ουρές τους προς τα πάνω και προς τα κάτω για να προωθούνται μέσα από το νερό.

Οι καρχαρίες προωθούνται μέσα από το νερό, μετακινώντας τις ουρές τους από την πλευρά προς την πλευρά.

Οι φάλαινες είναι θηλαστικά επειδή εξελίχθηκαν από ένα τετράπλευρο, αυστηρά χερσαίο θηλαστικό γνωστό ως πακεκετίδα που αρχίζει στο Eocene, περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια πριν. Κατά τη διάρκεια του Eocene, διάφορες μορφές χρησιμοποίησαν διάφορες μεθόδους μετακίνησης και σίτισης. Αυτά τα ζώα είναι γνωστά ως αρχαιοκέτες και οι μορφές σώματος των απολιθωμένων αρχαιοκετών αποδεικνύουν τη μετάβαση από το έδαφος στο νερό.

Έξι ενδιάμεσα είδη φαλαινών στον αρχαιόκετο όμιλο περιλαμβάνουν ημι-υδάτινα ambulocetids, που ζούσαν στους κόλπους και στις εκβολές ποταμών του Tethys Ocean σε αυτό που είναι σήμερα το Πακιστάν και τα remingtonocetids, τα οποία ζούσαν σε ρηχές θαλάσσιες καταθέσεις στην Ινδία και Πακιστάν. Το επόμενο εξελικτικό βήμα ήταν οι πρωτοκέτιδες, τα απομεινάρια των οποίων βρίσκονται σε όλη τη Νότια Ασία, την Αφρική και τη Βόρεια Αμερική. Ήταν κυρίως υδατικά με βάση αλλά διατηρούσαν πίσω άκρα. Μέχρι το τέλος του Eocene, οι dorudontids και basilosaurids κολυμπούσαν σε ανοικτά θαλάσσια περιβάλλοντα και είχαν χάσει σχεδόν όλα τα απομεινάρια της ζωής στη γη.

Μέχρι το τέλος του Eocene, πριν από 34 εκατομμύρια χρόνια, οι μορφές σώματος για τις φάλαινες εξελίχτηκαν στο μοντέρνο σχήμα και το μέγεθος τους.

Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι επιστήμονες συζήτησαν κατά πόσο οι ιπποπόταμοι και οι φάλαινες συνδέονταν: Η σχέση μεταξύ κητωδών και χερσαίων οπληφόρων προτάθηκε για πρώτη φορά το 1883. Πριν από τις ανακαλύψεις στη μοριακή επιστήμη των τέλη του 20ου και των αρχών του 21ου αιώνα, οι επιστήμονες βασίστηκαν στη μορφολογία για να κατανοήσουν την εξέλιξη, και οι διαφορές μεταξύ ζώων που εκτρέφονταν από οικόσιτα ζώα και θαλάσσιων κητοειδών δυσκολεύονταν να πιστέψουν πώς αυτά τα δύο ζώα θα μπορούσαν να είναι στενά σχετιζομαι με.

Ωστόσο, τα μοριακά στοιχεία είναι συντριπτικά και οι μελετητές σήμερα συμφωνούν ότι οι ιπποποταμίδες είναι μια σύγχρονη αδελφή ομάδα για τα κητοειδή. Ο κοινός πρόγονος έζησε στην αρχή του Eocene και μάλλον έμοιαζε με κάτι τέτοιο Indohyus, βασικά ένα μικρό, ακανθώδες artiodactyl σχετικά με το μέγεθος ενός ρακούν, τα απολιθώματα του οποίου έχουν βρεθεί σε αυτό που είναι σήμερα το Πακιστάν.

• Fordyce, R. Ewan και Lawrence G. Barnes. "Η εξελικτική ιστορία των φαλαινών και των δελφινιών." Ετήσια επισκόπηση της Γης και των Πλανητικών Επιστημών 22.1 (1994): 419-55. Τυπώνω.
• Gingerich, Philip D. "Εξέλιξη των φαλαινών από το έδαφος στη θάλασσα". Μεγάλοι μετασχηματισμοί στην εξέλιξη των σπονδυλωτών. Eds. Dial, Kenneth P., Neil Shubin και Elizabeth L. Brainerd. Σικάγο: Πανεπιστήμιο του Chicago Press, 2015. Τυπώνω.
• McGowen, Michael R., John Gatesy και Derek Ε. Αγριάνθρωπος. "Η Μοριακή Εξέλιξη παρουσιάζει μακροεπαναστατικές μεταβάσεις στα κητώδη." Τάσεις στην Οικολογία & Εξέλιξη 29.6 (2014): 336-46. Τυπώνω.
• Romero, Aldemaro. "Όταν οι φάλαινες έγιναν θηλαστικά: Το επιστημονικό ταξίδι των κητοειδών από τα ψάρια στα θηλαστικά στην ιστορία της επιστήμης." Νέες προσεγγίσεις στη μελέτη των θαλάσσιων θηλαστικών. Eds. Romero, Aldemaro και Edward O. Keith: InTech Open, 2012. 3-30. Τυπώνω.
• Thewissen, J. ΣΟΛ. Μ., Et αϊ. "Οι φάλαινες προέρχονται από τα υδρόβια αρτιοδάκτυλα στην εποχή του Eocene της Ινδίας." Φύση 450 (2007): 1190. Τυπώνω.
• Thewissen, J. ΣΟΛ. Μ., Και Ε. Μ. Williams. "Οι πρώιμες ακτινοβολίες των κητοειδών (Mammalia): Εξέλιξη του μοντέλου και αναπτυξιακές συσχετίσεις." Ετήσια επισκόπηση της οικολογίας και της συστηματικής 33.1 (2002): 73-90. Τυπώνω.