Argentiinalainen tiedemiesryhmä on julkaissut Nature Communications -lehdessä tutkimuksen , joka valottaa valaiden, delfiinien ja pyöriäisten evoluutiota viimeisten 50 miljoonan vuoden aikana. CONICETin ja La Platan kansallisen yliopiston asiantuntijoiden johtama tutkimus analysoi, miten nämä merinisäkkäät siirtyivät maalla elämisestä valtamerien hallitsemiseksi ja mitkä tekijät vaikuttivat niiden evolutiiviseen menestykseen.
Tutkimus, joka vaati vuosien fossiili- ja nykytiedon keräämistä, keskittyy kolmeen keskeiseen hetkeen , jotka muovasivat valaiden historiaa. Tutkijat eivät ainoastaan laskeneet lajeja, vaan myös arvioivat niiden ekologisia rooleja ja päätyivät yllättävään johtopäätökseen: lajien lukumäärä ei aina korreloi niiden ekosysteemissä toimivien roolien monimuotoisuuden kanssa.
Kolme keskeistä hetkeä valaiden evoluutiossa
Ensimmäinen merkittävä virstanpylväs tapahtui noin 33 miljoonaa vuotta sitten, eoseenin ja oligoseeniin siirtymisen aikana. Tuolloin valaiden ja delfiinien esi-isät hylkäsivät maalla elävän elämän ja sopeutuivat täysin vesiympäristöön. Kyseessä oli siirtyminen arkeoseeteista, alkukantaisista raajavalaista, neoseetteihin, ryhmään, johon kuuluvat kaikki nykyvalaat.
Toinen ajanjakso sijoittui myöhäisen oligoseenin ja varhaisen mioseenin välille, noin 23 miljoonaa vuotta sitten. Tänä aikana syntyi kaksi keskeistä innovaatiota: valaiden hetula ravinnon suodattamiseen sekä delfiinien ja pyöriäisten kaikuluotaus, jonka avulla ne voivat suunnistaa ja metsästää äänen avulla. Nämä sopeutumat osoittautuivat niin onnistuneiksi, että ne ovat säilyneet käytännössä muuttumattomina tähän päivään asti.
Kolmas jakso sijoittui plio-pleistoseenikaudella, noin 2,6 miljoonaa vuotta sitten. Tänä aikana muinaiset lajilinjat kuolivat massasukupuuttoon , mutta myös lajien monimuotoisuus syntyi, jonka tunnemme tänään. Tutkijat havaitsivat, että monien elämänmuotojen katoamisesta huolimatta perustavanlaatuiset ekologiset roolit säilyivät.
Lajien ja ekologisten toimintojen välinen irtikytkentä
Yksi tutkimuksen silmiinpistävimmistä löydöksistä on taksonomisen monimuotoisuuden ja ekologisen eroavuuden välinen irtikytkentä . Esimerkiksi mioseenikaudella lajeja oli paljon, mutta niiden rooleissa oli vähän vaihtelua: monet niistä elivät samankaltaisissa elinympäristöissä. Sitä vastoin plio-pleistoseenikaudella lajien määrä väheni rajusti, mutta niiden ekologiset roolit pysyivät vakaina.
”Arvioimme, miten nämä eri ekologiset tekijät vaikuttivat lajien evolutiiviseen menestykseen”, selitti yksi tutkimuksen kirjoittajista, Mónica Buono. Tiimi analysoi muuttujia, kuten ruumiinkokoa, ruokavaliota, liikkumista ja kuulokykyä. He havaitsivat, että kriittiset ekologiset roolit , kuten suurten suodatuseläinten tai huippupetojen roolit, säilyivät ajan myötä, vaikka niitä täyttäneet lajit vaihtuivat.
Tämä löydös on ristiriidassa sen ajatuksen kanssa, että valaiden monimuotoisuus riippuisi ensisijaisesti ilmastollisista tai ympäristötekijöistä. Tutkijat havaitsivat, että keskeiset sopeutumat, kuten hetula ja kaikujen paikantaminen, pysyivät vakaina miljoonien vuosien ajan, eivätkä ympäristömuutokset aina vaikuttaneet suoraan lajien monimuotoisuuteen.
Vaikutukset mertensuojeluun
Tutkimuksen tekijät korostavat, että suuren lajimäärän suojelu ei riitä säilyttämään valtamerten tasapainoa . On tärkeämpää varmistaa keskeisten ekologisten toimintojen, kuten suurten vesimäärien suodatuksen ja ravintoketjun huipulla olevien saalistustoimien, säilyminen. "Työmme tarjoaa kvantitatiivisen viitekehyksen sen ymmärtämiseksi, miksi jotkut sopeutumiset ovat olleet niin onnistuneita", totesi tutkimuksen toinen kirjoittaja Mariana Viglino.
Tutkimus paljastaa myös, että jotkut ryhmät, kuten kaskelotit, muuttivat radikaalisti ekologista lokeroaan. Kaksikymmentä miljoonaa vuotta sitten ne olivat huippupetoja, samankaltaisesti kuin nykymiekkavalaat , kun taas nykyään ne ovat erikoistuneet kalmarin pyydystämiseen syvänmeren alueella imun avulla. Tällainen vaihtelu osoittaa, että evoluutiopolut olivat ehdollisia keskeisten hankintojen myötä, mutta tietyissä sukulinjoissa oli sisäistä joustavuutta.
Tutkimus, johon sisältyi 127 fossiilista ja nykyistä lajia, perustuu yhteen kattavimmista valaita koskevista tietokannoista, joka on koottu Argentiinan, Chilen, Belgian ja Yhdysvaltojen kokoelmista. Tutkijat toivovat, että tästä työstä tulee vertailukohta tuleville paleontologisille tutkimuksille ja suojelustrategioiden suunnittelulle, jotka perustuvat ekologiseen toimintaan perinteisen taksonomian sijaan.
Näin ollen valaiden ja delfiinien evoluutio ei ainoastaan kerro meille menneisyydestä, vaan tarjoaa myös opetuksia nykyhetkelle: niiden menestyksen avain ei ole lajien lukumäärässä, vaan niiden roolien pysyvyydessä, jotka pitävät meren ekosysteemin elossa. Tutkijoiden mukaan tätä lähestymistapaa voidaan soveltaa muihin selkärankaisryhmiin ja se auttaa meitä miettimään uudelleen, miten suojelemme luonnon monimuotoisuutta.
