独角鲸的神秘微笑
2020-08-04 15:33
独角鲸通常被称为海中的独角兽,是奇怪而美丽的生物,它们的头上长着长牙。数量超过80,000只,重约2吨,并且可以长到5.18米。研究已经确定了许多可能性,表明长牙被用作感觉器官,帮助独角鲸感知环境的变化。雄性甚至会用角来寻找食物或寻找配偶。
当牙医对患者说“嘴长开”时,他们肯定知道能在患者的口腔中找到什么。但是如果当牙医凝视着北极独角鲸的嘴时,所有的预期都消失了。
新英格兰牙医,史密森尼脊椎动物学系和哈佛大学牙医学院成员马丁·内维亚(Martin Nweeia)解释说“检查独角鲸的口腔是没有任何意义的。独角鲸没有牙齿。“他们吃大鱼,但整个吞下。如果你看它的嘴,那什么也没有。绝对没有牙齿。”
令人难以置信的是,独角鲸的唯一可见牙齿在其嘴外。实际上,它的牙是巨大的犬齿,可以长到约2.74米,并带有明显的左旋螺线,并被称为牙骨质的组织所覆盖,该组织通常仅位于牙齿的基牙周围。
独角鲸的嘴里没有牙齿。(Photo by @Martin Nweeia)
内维亚和来自史密森尼国家自然历史博物馆、哈佛大学和其他研究机构的牙医和动物学家最近仔细观察了独角鲸的口腔齿列。他们研究了130多个博物馆收藏的头骨和21个被加拿大当地猎人猎杀的独角鲸头骨。
在《解剖记录》上发表的一篇新论文中,研究小组确定:
雄性独角鲸的长螺旋状长牙是一对犬齿之一,水平地位于该动物的头骨中。他们断定这是一颗犬齿,而不是门牙,因为这颗牙起源于独角鲸的上颌骨,哺乳动物的犬齿就起源于此。这是第一项确认这颗牙是犬齿的研究。
在大多数哺乳动物中,犬齿是垂直于嘴部的,用来拿食物或作为武器。这是一对长出长牙,从独角鲸的上唇喷出的一对长牙。右犬齿也是一根獠牙,但它嵌在独角鲸的头骨中,没有破裂。只有偶尔两只象牙会同时长出。雌性独角鲸有两根嵌在里面的长牙,很少长出来。
内维亚和史密森尼海洋哺乳动物计划的收藏经理查尔斯·波特(Charles Potter)检查了国家自然历史博物馆藏品中罕见的双象牙独角鲸。 (Photo by @Joseph Meehan)
第二对小牙齿位于独角鲸嘴部的开口牙槽里,旁边是长牙。这些牙齿是残留的,意味着它们没有功能。科学家们对许多样本的仔细检查发现,这些牙齿的位置、形态和组织学(组织结构)存在极大的差异,所有迹象都表明它们“在遵循一种与进化过时相一致的模式”。
发育不全的牙齿。从独角鲸身上收集来的一排残留的牙齿。(Photo by @Joseph Meehan)
“当你想到这种动物决定把它所有的产牙能量都投入到一根长牙里,并伸入九英尺(约2.74米)深的海洋时,你会感到很惊讶。”由于产生一根象牙所需要的能量,它的嘴里很可能会有30到40颗牙齿在做其他事情,”内维亚解释说。“进化的智慧告诉我们不要这样做,相反,长出这副特别的长牙会更好。”
这样的决定背后一定有一个相当有说服力的理由。独角鲸曾经像其他哺乳动物一样,在口腔中有垂直排列的牙齿吗?内维亚解释说:“人们可能会认为这种动物曾经有更多的牙齿垂直地长在嘴里,但没有进化证据表明这是真的。”“对于鲸鱼来说,这个谜题的进化部分非常少,我宁愿把推测排除在外。”
史密森尼国家自然历史博物馆(Smithsonian 's National Museum of Natural History)骨预备实验室(Osteo-Prep Lab)的解剖小组开始对一只雄性独角鲸标本进行解剖。
鲸鱼的牙齿有很多种奇怪的表情,独角鲸是最特别的。内维亚说:“例如,带齿鲸的两颗牙齿包裹着它的上颚,使它无法开口。”内维亚补充道:“独角鲸牙齿的伟大之处在于没有任何东西是有意义的。象牙是牙齿不对称的一个极端例子。它们表现出不典型的二态性或求爱表达,因为雌性不像雄性那样经常展现出长牙。此外,象牙有一个直轴和螺旋形态。传统的进化机制并不能解释牙齿的这些表现。”
独角鲸,或称独角兽,属于鲸目。传统上,鲸类动物进化的理论认为,鲸鱼与中爪类动物有关,中爪类动物是一种已经灭绝的食肉有蹄类动物,它与有蹄的狼相似,与偶蹄类动物(偶蹄类哺乳动物)有关。科学家们之所以这样认为,是因为这些动物有着不同寻常的三角形牙齿,类似于鲸目动物鲸鱼的牙齿。
关于独角鲸的象牙有很多传说,这是独角兽神话的起源,因为在北极的欧洲捕鲸者会捕到独角鲸并将象牙带回欧洲,并讲述了关于象牙是哪种动物的伟大故事。附加到。但是就动物的生物学而言,象牙实际上是用于社会结构的,以建立独角鲸荚内的优势等级和雄性等级。
独角鲸有黑白斑驳的皮肤图案,下面是白色的。这种颜色有助于他们的名字。较旧的北欧语前缀“ Nar”表示“尸体”,“ hval”表示“鲸鱼”。因此,“corpsewhale”是指它们的肤色类似于溺水的水手。这些鲸鱼的拉丁学名是Monodon monoceros,意思为“一齿一角”。
关于独角鲸的了解并不多,主要是因为它们很难研究:它们生活在远离文明的偏远地方,在黑暗中居住了半年,冰雪覆盖了半年,并且不易接近。
我们确实知道,独角鲸已经适应成为最深的潜水海洋哺乳动物之一,能够潜水到1,800米以上的深度,并能够在800米以下花费大量时间。没有多少动物能够承受如此之高的压力,使其在水面以下停留很长时间。
独角鲸的主要猎物包括格陵兰大比目鱼,极地和北极鳕鱼,虾和高纳图斯鱿鱼。他们季节性地改变饮食,在冬季大量进食,在无冰的夏季很少进食。这种饲养方式与其他北极北极鲸鱼种类相反,后者往往在冬天向南迁移,并在夏天进食。科学家们认为,独角鲸的冬季进食旺季可能是对北极夏季高海拔地区生产力相对较低的适应,或者可能是一种行为特征,以避免夏季与低纬度鲸鱼进食竞争。
相反,最近的数据表明,包括独角鲸在内的鲸鱼与偶蹄动物,尤其是河马更密切相关。但是,最早的河马始祖直到化石记录中才出现,直到第一个已知的鲸鱼先祖帕基塞图斯(Pakicetus)距今已有数百万年。因此,科学家们不确定河马和独角鲸之间到底有多近。
帕基切斯(Pakicetus)家族骨骼的发现表明,鲸并不是直接从中爪类动物进化而来,而是偶蹄类动物。新发现的骨骼证明,鲸目动物是偶蹄目动物,它们是在偶蹄目动物从中爪类动物中分裂出来后不久就开始浮出水面的。