Палеонтологи нашли «промежуточное звено» эволюции усатых китов

Одна из самых необычных адаптаций в природе — китовый ус — образуется у этих млекопитающих на месте зубов. Фильтруя морской планктон, именно эти щетинистые роговые пластинки позволяют усатым китам поглощать сотни и тысячи килограммов пищи в день и вырастать самыми крупными животными за всю историю жизни на планете. Происхождение китового уса остается одной из интересных проблем палеонтологии. Новая работа Карлоса Передо (Carlos Peredo) из американского Национального музея естественной истории и его коллег указывает на ключевой этап в эволюции этой структуры — тот момент, когда предки современных китов уже потеряли зубы, но еще не приобрели полноценного уса.

Уникальное «промежуточное звено» — китообразное Maiabalaena nesbittae, обнаруженное на территории штата Орегон и датированное возрастом 33 миллиона лет — описано в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Окаменелые останки 4,5-метрового животного исследуют с 1970-х, однако современные технологии компьютерной томографии позволили выяснить многие прежде не ясные и важные детали. «Учебники обычно фокусируются на ранних этапах, когда киты перешли с суши в море, — говорят авторы работы. — Maiabalaena указывает на вторую фазу китовой эволюции в больших масштабах. Теперь мы можем уточнить происхождение фильтрующего питания, которое стало одним из важнейших событий в истории китов».

Еще лишь осваиваясь в море, предки китообразных пользовались обычными зубами для пережевывания пищи. Сегодняшние дельфины и другие зубатые китообразные сохраняют их до сих пор, однако предки усатых китов начали переход к новой стратегии, которая привела их к развитию уса, происходящего из тех же ороговевших тканей, что наши ногти и волосы. Именно поэтому в окаменелостях они сохраняются хуже, чем кости, и палеонтологи до сих пор не могли сказать, как именно происходили первые этапы замены зубов на ус. Анатомия современных китообразных может указывать на совершенно разные сценарии: так, у кашалотов зубы есть лишь на нижней челюсти, а у нарвалов сохранился и вовсе один-единственный зуб, образующий длинный рог и не использующийся для питания.

Именно поэтому изучение останков Maiabalaena nesbittae представляет такой интерес: они относятся к периоду перехода усатых китов к фильтрации и, как показали предыдущие работы, уже не содержат зубов. Однако новые данные компьютерной томографии позволили рассмотреть многие дополнительные детали внутреннего строения древнего кита, обросшие камнем и недоступные для методов прошлого. Прежде всего, верхняя челюсть оказалась слишком тонка для того, чтобы поддерживать весь аппарат китового уса. У сегодняшних усатых китов она отличается исключительной мощностью, а вот M. nesbittae ее еще не развил и, видимо, был и беззуб, и безус.

По-видимому, это животное практиковало примитивную форму фильтрации, которая и послужила толчком для развития уса. Развитые костные «узлы» для крепления сильных мышц языка и щек указали, что этот кит мог заглатывать большие объемы воды вместе с мелкой добычей. Это позволило животным отказаться от весьма затратной задачи выращивания и поддерживания в форме зубов — и открыло путь для развития уса, исключительно эффективного фильтра.