海洋哺乳动物早在几千万年前就会利用声纳

时间:20-10-11 栏目:动物世界 作者:wenkula 评论:0 点击: 21 次



Cotylocara macei的解剖学和密度差异暗示着这头早期齿鲸会利用回声测距寻找猎物


Cotylocara macei的解剖学和密度差异暗示着这头早期齿鲸会利用回声测距寻找猎物


艺术家们对2800万年历史的Cotylocara macei的重建


艺术家们对2800万年历史的Cotylocara macei的重建


大约10年前科学家们在查尔斯顿附近富含化石的地区出土了一副完整的齿鲸头骨,同时还有颈椎和某些肋骨。


大约10年前科学家们在查尔斯顿附近富含化石的地区出土了一副完整的齿鲸头骨,同时还有颈椎和某些肋骨。


(神秘的地球)据凤凰科技(编译/严炎刘星):英国每日邮报报道,人类自20世纪40年代开始使用声纳,而一项最新的化石研究表明海洋哺乳动物早在几千万年前就会利用声纳捕捉猎物。这个生活在2800万年前名为“Cotylocara macei”的新鲸鱼物种颅骨里长有气穴,类似于现代海豚,它也可以发出聚焦声束。


这一发现将哺乳动物的回声测距能力的进化上溯到3200万年前。而大约在3500万年前,鲸鱼分化成两个主要的类别——积极的捕猎者齿鲸和滤食类动物须鲸。带领这项研究的解剖学教授、美国纽约理工学院的乔纳丹·吉斯勒(Jonathan Geisler)认为回声测距是“一种了不起的特性”。


“这是一种类似声纳的系统,使得鲸鱼能够在海洋里识别方向和捕捉猎物,尤其是在光线不足的深海或是浑浊泥泞的湍流水域,例如河口或者沼泽附近。”吉斯勒教授指出。


这具新发现的Cotylocara鲸鱼化石残骸包括一个56厘米的头盖骨、颈椎以及肋骨。鲸鱼身长约为3-3.4米,它很可能生活在浅海环境中,以鱼类和乌贼为食。这具化石是在美国南卡罗来纳州萨默维尔市附近发现的。


“它属于早已灭绝的一个鲸类家族,后者很早就与其它回声定位的鲸类、海豚等物种相分离,” 研究小组的另一名成员、美国查尔斯顿地质学院的詹姆斯·卡鲁教授(James Carew)教授指出,“它们在2500万年至2600万年前就已经灭绝,目前已经没有任何存活的近亲物种。”


这类鲸鱼可以通过位于颅骨和喷水孔之间的软组织鼻腔通道发出频率极高的声音,从而进行回声定位。而其他哺乳动物,包括人类,则通过颈项的喉头发出声音。当空气从鲸的鼻腔通道排出时,就会发出频率极高的尖锐声音,这种声音遇到水中的物体会产生回声,从而使得鲸鱼获得有关周围环境的高分辨率的声频图像。“它们可以‘看到’鱼类,并朝那个方向游去捕捉它们。”吉斯勒教授表示。


这种发声机制十分复杂,它要求非常小的面部区域里存在大块肌肉、气穴以及身体脂肪。这种声音的频率极高以至于人耳无法听到。


使用回声测距的现代鲸鱼的头部长有一个充满脂肪的器官,专门用于回声定位。而吉斯勒教授怀疑Cotylocara也长有这种器官。 Cotylocara(意为“腔体头部”)的颅骨顶端长有一个很深的气穴,据称它与气窦相连,主要是用于回声定位。


鲸鱼并非唯一会使用回声测距的动物,最早出现在5000万年前的蝙蝠也会在飞行过程中利用回声测距确定昆虫和其它猎物的位置。第一头鲸鱼大约出现在5000多万年前,它进化于和狼一般大小的陆地生物。鲸鱼逐渐适应了水里的生活,体积也变得越来越大,在4000多万年前曾被称为龙王鲸,身长至少17米。回声测距是随后逐渐发展起来的适应性特征。这项研究被发表在期刊《自然》上。



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