的鲸的进化代表了宏观进化的伟大故事之一。这个故事主要得益于从世界各地的岩石中发现的一系列非凡的化石,包括在埃及、巴基斯坦和印度具有挑战性的地区。
在过去的30年里,许多古生物学家的辛勤工作揭示了约5200万年前至4000万年前的一系列进化转变,阐明了今天的鲸鱼祖先是如何从陆地祖先进化到水中生活的。
有趣的是,这些早期鲸鱼(也被称为“archaeocetes)的记录来自北半球。为了弥补这一状况,从2006年开始,乔治梅森大学我和Mark D. Uhen教授,以及其他合作者,对美国皮斯科盆地的岩石进行了实地考察秘鲁(下图左)。这片位于秘鲁南部的广阔、植被稀少的沙漠以其来自皮斯科地层年轻岩石的令人惊叹的海洋脊椎动物化石(如鲨鱼、灭绝的海洋树懒和灭绝的海象-聚合海豚)而闻名。相反,我们把精力集中在帕拉卡斯地层的古老岩石上,这些岩石最近产生了非凡的巨型企鹅始新世时代(一个跨越5600万至3400万年前的时代)。
我们的团队在火山灰层下几十米的地层中发现了三种不同的始祖菌。火山灰对地质年代定年特别有用,它使我们能够通过使用尖端的实验室装置,高精度地确定最小年龄估计伯克利地质年代中心。因此,我们知道我们发现的鲸鱼化石年龄不低于3661万岁,可能还要更早几百万年。
在把化石归还给脊椎动物古生物学系之后圣马科斯自然历史博物馆在利马,我们用机械钻、牙签和老式的护肘油(下图,右)将骨头与岩石基质分开。我们对骨骼进行了测量,记录了对其形态的关键观察,拍摄了照片,并为博物馆购买了新的收藏柜来存放这些标本。
当我们研究这些标本之间的进化关系时,我们发现这三个标本代表了两种不同类型的archaeocetes。
其中一个标本是一种原生动物,我们描述过它,但没有给它起学名。这组始祖菌(包括Maiacetus,在陈列在桑特海洋大厅)拥有四条完整的四肢,显示出半水生的生活方式。
另外两个标本属于basilosaurids,包括长蜥龙王鲸骷髅也挂在海洋大厅。我们将其中较小的一种命名为新basilosauridsOcucajea picklingi,在镇Ocucaje这是为了向我们尊敬的秘鲁合作者José Luis Píckling Zolezzi致敬。我们给另一种更大的basilosaurid命名Supayacetus muizoni,后印加死神他是冥界的领主,在他之后是世界的克里斯蒂安·德·穆松博士Muséum国家自然历史在巴黎,纪念他长期以来对南美古生物学的贡献。
这一新化石不仅代表了早期鲸目动物族谱的新分支,还揭示了一个有关始新世海洋和当时鲸类早期进化的有趣故事。
首先,发现这些始祖菌的岩石表明,秘鲁海岸附近的始新世海洋相对较冷,这一发现与世界上大多数其他始祖菌遗址的环境重建不同。在当今世界,这种凉爽的洋流通常是多产的,可以为各种各样的海洋掠食者提供食物。
第二,秘鲁海岸附近同时出现了原始动物和basilosaurids晚始新世这告诉我们,在进化出完全的远洋特征之前,早期鲸鱼能够广泛地分散在世界各地。来自美国东南部的原形虫化石已经表明了这一事实,但是这些来自南美的化石为早期鲸鱼漫游(和游泳)跨越海洋和大陆的能力提供了更多的支持。
这项研究得到了加州大学古生物博物馆、史密森学会、国家科学基金会和加拿大自然科学与工程研究委员会的资助。
编者按:派森博士的论文《秘鲁皮斯科盆地中始新世鲸鱼》发表在2011年9月的《古生物学杂志》上。探索鲸鱼进化的时间线海洋门户在线互动“鲸鱼的进化是否倒退了?”