balene fanno parte della famiglia dei cetacei e come tali, nonostante siano completamente residenti in acqua, lo sono le balene mammiferi, non pesce. Esistono solo 83 specie di cetacei al mondo organizzate in 14 famiglie e due sottocategorie principali: balene dentate (Odontoceti, tra cui orche, narvali, delfini e focene) e balene di balena (Mysticeti, megattere e rorquali). I cetacei dentati hanno denti e mangiano pinguini, pesci e foche. Invece di denti, Mysticeti hanno uno scaffale di materiale ossuto chiamato baleen che filtra piccole prede come lo zooplancton dall'acqua dell'oceano. Tutti i cetacei, dentati o baleen, sono mammiferi.
Key Takeaways: Why Whales Are Mammals
- Le balene sono cetacei e rientrano in due categorie: i baleen (che mangiano il plancton) e i denti (che mangiano i pinguini e i pesci).
- I mammiferi respirano aria usando i polmoni, sopportano la vita dei giovani e li nutrono usando ghiandole mammarie e regolano la propria temperatura corporea.
- Si sono evoluti da un terrestre a quattro zampe durante l'Eocene, 34-50 milioni di anni fa.
- Le balene condividono un antenato comune con ippopotami.
Caratteristiche della balena
Le balene e i loro parenti cetacei hanno dimensioni enormi. Il più piccolo cetaceo è il Vaquita, una piccola focena che vive nel Golfo della California, lunga circa 5 piedi (1,4 m) e pesa meno di 88 libbre (40 chilogrammi). È vicino all'estinzione. Il più grande è il balena Blu, infatti, l'animale più grande dell'oceano, che può crescere fino a 190.000 kg e fino a 24 m di lunghezza.
I corpi di cetacei sono aerodinamici e fusiformi (affusolati ad entrambe le estremità). Hanno piccoli occhi laterali, senza orecchie esterne, arti anteriori appiattiti lateralmente privi di gomito flessibile e collo indistinto. I corpi delle balene sono subcilindrici ad eccezione della coda, che è appiattita all'estremità.
Cosa sono i mammiferi?
Ci sono quattro caratteristiche principali che distinguono i mammiferi da pesci e altri animali. I mammiferi sono endotermici (chiamati anche a sangue caldo), il che significa che devono fornire il proprio calore corporeo attraverso il loro metabolismo. I mammiferi danno alla luce piccoli (invece di deporre le uova) e allattano i loro piccoli. Respirano ossigeno dall'aria e hanno i capelli - sì, anche le balene.
Cetacei vs. Pesce
Per capire cosa rende una balena un mammifero, confrontalo con un pesce che abita nell'oceano della stessa dimensione generale: uno squalo. Le principali differenze tra cetacei come balene e pesci come gli squali sono:
I cetacei respirano ossigeno. Le balene hanno i polmoni e respirano attraverso le buche nei loro crani, scegliendo quando venire in superficie per respirare. Alcune specie come i capodogli possono rimanere sott'acqua per un massimo di 90 minuti, anche se la maggior parte in media circa 20 minuti tra i respiri.
Al contrario, gli squali estraggono l'ossigeno direttamente dall'acqua usando branchie, strutture a fessura piumate appositamente costruite situate ai lati delle loro teste. I pesci non hanno mai bisogno di venire in superficie per respirare.
I cetacei sono a sangue caldo e sono in grado di regolare internamente la propria temperatura corporea. Le balene hanno il grasso, uno strato di grasso che aiuta a mantenerle calde e generano calore nuotando e digerendo il cibo. Ciò significa che le stesse specie di balene possono prosperare in un'ampia varietà di ambienti, dagli oceani polari a quelli tropicali, e molti migrano avanti e indietro durante l'anno. Ogni anno, le balene viaggiano da sole o in gruppi chiamati baccelli, spostando lunghe distanze tra i loro terreni di alimentazione di acqua fredda verso i loro allevamenti di acqua calda.
Gli squali sono a sangue freddo e non possono regolare la loro temperatura corporea, quindi devono rimanere in qualsiasi zona ambientale in cui si sono evoluti, in genere acque temperate o tropicali. Ci sono alcuni squali d'acqua fredda, ma devono sopravvivere al freddo.
La progenie dei cetacei nasce dal vivo. I bambini balena (chiamati polpacci) impiegano circa 9-15 mesi per gesticolare e nascono dalla madre uno alla volta.
A seconda della loro specie, gli squali madri depongono fino a circa 100 uova in casse di uova nascoste nelle alghe o mantengono le uova all'interno dei loro corpi (negli ovipositori) fino alla schiusa.
La progenie dei cetacei è curata dalle madri. Le balene femmine hanno ghiandole mammarie che producono latte, permettendo alla madre di nutrire i suoi polpacci per un anno intero, durante il quale lei insegna loro dove si trovano i terreni di riproduzione e di alimentazione e come proteggersi predatori.
Dopo che le uova di squalo appena nate vengono deposte, o i bambini (chiamati cuccioli) si schiudono dalla madre ovipositore, sono soli e devono uscire dal caso delle uova e del foraggio e imparare a sopravvivere senza aiuto.
I cetacei hanno i capelli vestigiali. Molte specie perdono i capelli prima di nascere, mentre altre hanno ancora dei peli sulla testa o vicino alla bocca.
I pesci non hanno i capelli in qualsiasi momento durante la loro vita.
Gli scheletri dei cetacei sono costruiti in osso, un materiale forte, relativamente poco flessibile, che viene mantenuto sano dal sangue che scorre attraverso di esso. Gli scheletri ossei sono una buona protezione dai predatori.
Gli squali e altri scheletri di pesci sono principalmente costituiti da cartilagine, un materiale sottile, flessibile, leggero e galleggiante che si è evoluto dall'osso. La cartilagine è resistente alle forze di compressione e dà allo squalo la velocità e l'agilità per cacciare efficacemente: gli squali sono predatori migliori a causa dei loro scheletri cartilaginei.
I cetacei nuotano diversamente. Le balene inarcano la schiena e muovono la coda in su e in giù per spingersi attraverso l'acqua.
Gli squali si spingono attraverso l'acqua spostando la coda da un lato all'altro.
Evoluzione delle balene come mammiferi
Le balene sono mammiferi perché si sono evolute da un mammifero a quattro zampe, rigorosamente terrestre, noto come un pakicetide che inizia nell'Eocene, circa 50 milioni di anni fa. Durante l'Eocene, diverse forme utilizzavano vari metodi di locomozione e alimentazione. Questi animali sono noti come archeoceti e le forme del corpo degli archeoceti fossili documentano il passaggio dalla terra all'acqua.
Sei specie di balene intermedie nel gruppo degli archeoceti comprendono ambulocetidi semi-acquatici, che vivevano nelle baie e negli estuari dell'Oceano Tetide in quello che è oggi il Pakistan e i remingtonocetidi, che vivevano in depositi marini poco profondi in India e Pakistan. Il prossimo passo evolutivo furono i protocolli, i cui resti si trovano in Asia meridionale, Africa e Nord America. Erano principalmente a base acquatica ma mantenevano ancora gli arti posteriori. Nel tardo Eocene, dorudontidi e basilosauridi nuotavano in ambienti marini aperti e avevano perso quasi tutte le vestigia della vita terrestre.
Alla fine dell'Eocene, 34 milioni di anni fa, le forme del corpo per le balene si erano evolute nella loro forma e dimensione moderne.
Le balene sono legate agli ippopotami?
Per oltre un secolo, gli scienziati hanno discusso se ippopotami e balene fossero correlati: la relazione tra cetacei e ungulati terrestri fu proposta per la prima volta nel 1883. Prima delle scoperte della scienza molecolare tra la fine del 20 ° e l'inizio del 21 ° secolo, gli scienziati hanno fatto affidamento sulla morfologia per comprendere l'evoluzione, e le differenze tra animali zoccoli terrestri e cetacei marini hanno reso difficile credere come questi due animali potessero essere vicini relazionato.
Tuttavia, l'evidenza molecolare è schiacciante e oggi gli studiosi concordano sul fatto che ippopotamidi sono un moderno gruppo di sorelle per i cetacei. Il loro antenato comune visse all'inizio dell'Eocene e probabilmente assomigliava a qualcosa del genere indohyus, fondamentalmente un artiodattilo piccolo e tozzo delle dimensioni di un procione, i cui fossili sono stati trovati in quello che oggi è il Pakistan.
fonti
- Fordyce, R. Ewan e Lawrence G. Barnes. "La storia evolutiva di balene e delfini." Revisione annuale delle scienze della terra e del pianeta 22.1 (1994): 419-55. Stampa.
- Gingerich, Philip D. "Evoluzione delle balene dalla terra al mare". Grandi trasformazioni nell'evoluzione dei vertebrati. Eds. Dial, Kenneth P., Neil Shubin ed Elizabeth L. Brainerd. Chicago: University of Chicago Press, 2015. Stampa.
- McGowen, Michael R., John Gatesy e Derek E. Uomo selvaggio. "L'evoluzione molecolare tiene traccia delle transizioni macroevolutive in cetacea." Tendenze in ecologia ed evoluzione 29.6 (2014): 336-46. Stampa.
- Romero, Aldemaro. "Quando le balene sono diventate mammiferi: il viaggio scientifico dei cetacei dai pesci ai mammiferi nella storia della scienza." Nuovi approcci allo studio dei mammiferi marini. Eds. Romero, Aldemaro ed Edward O. Keith: InTech Open, 2012. 3-30. Stampa.
- Thewissen, J. G. M., et al. "Le balene provengono da artiodattili acquatici nell'epoca dell'Eocene dell'India." Natura 450 (2007): 1190. Stampa.
- Thewissen, J. G. M. ed E. M. Williams. "Le prime radiazioni della cetacea (mammiferi): modello evolutivo e correlazioni evolutive." Revisione annuale di ecologia e sistematica 33.1 (2002): 73-90. Stampa.