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为什么一个象牙吗?真正的海洋独角兽和使它们出名的象牙

一只独角鲸露出水面,它的獠牙指向天空
他的象牙突破了水面,他的象牙指向天空。男性野兽人有时会穿过他们的象牙,一种称为“甜点”的行为。 (格伦·威廉姆斯)

在寒冷的北冰洋,一个神秘的齿鲸 - 在冰牌中徘徊。虽然有些证据表明,它是关于独角兽的幻想故事的源头,但事实上,NARWHAL是一种生活,呼吸哺乳动物。今天大约有172,000人在海洋中游泳。但由于团体居住在世界的如此孤立和奸诈地区,我们仍然有很多我们不了解它们。

独角鲸的长牙——从上唇突出的独特螺旋状牙齿——是争论和讨论的来源。关于长牙被用来破冰、叉鱼和沿海床挖掘的传说曾被认为是合理的解释。但是,通过将对独角鲸解剖和行为的观察结果拼凑在一起,再结合来自白鲸等其他近亲动物的线索,几个有希望的想法出现了。

吸引力的象牙

首先,并不是所有的独角鲸都有长牙,有些有长牙,包括在圣海洋大厅展出的一只独角鲸。在大多数雌性象牙中,它们明显不存在——只有15%的雌性像雄性一样拥有细长的象牙。如果长牙主要是雄性的特征,那么也许挥舞着更长的、更强壮的长牙在寻找伴侣时具有优势。

查尔斯·达尔文在他的进化论中包含了这一观点。达尔文理论的基础是自然选择;进化上“适者生存”的个体将会存活足够长的时间,将他们适应能力更好的特征传递给后代。但某些动物却破坏了这一理论——想想雄性孔雀精致的色彩和驼鹿笨重的鹿角吧。两者都需要耗费大量精力去开发,而且也不利于躲避饥饿和狡猾的捕食者。那么,如果孔雀炫耀华丽的羽毛只是为了增加被吃掉的几率,为什么还要炫耀呢?

达尔文也写了这一点。这一切都回到了基因。女孔雀爱男性,特别是明亮的羽毛。它告诉她,即使用额外的装饰,他可能特别适合避免避免被吃掉。因此,任何后代它们也可能与强烈的基因尤其健康。这同样适用于驼鹿。鹿角架越大,他们可以赢得其他有竞争力的男性,以获取对女性的独家访问,这是可以传递给男性后代的特征。这就是所谓的性选择并且基于某些特征增加了动物找到伴侣的能力的想法。在某些情况下,像驼鹿一样,男性直接竞争彼此以获取女性,并且在其他情况下,像孔雀一样,男性间接竞争,通过试图对选择最具吸引力的女性来间接竞争。

由于喷发的独角鲸的长牙是典型的雄性特征,科学家们认为这很可能是受到性选择过程的影响。一项研究发现,独角鲸的长牙越长,雄性睾丸的尺寸就越大,这表明长牙与生殖健康有关。此外,科学家海伦·西尔弗曼(Helen Silverman)和M.J.邓巴(M.J. Dunbar)发现,雄性独角鲸比雌性独角鲸有更多的断牙和额头上的伤疤,这表明它们参与了争夺雌性的激烈战斗。一些雄性独角鲸的下巴上甚至还嵌入了长牙,这可能是过去战斗的残余。

然而,没有人观察到攻击性遭遇。即使是因纽特人,土着加拿大人丰富的北极知识谁依靠Narwhals作为食物来源,从未见过这样的展示。它可能只是人类还没有看到它。在寒冷的冬季,Narwhals在厚冰下的海上住,使得几乎不可能在2月和5月(科学家认为他们繁殖时)。在夏季,当团体迁移到岸边时,看到两只愤怒的胡言乱语 - 他们的头指向天空是很常见的。有人建议,这种行为是年轻男性在交配季节之前互相练习和规模的一种方式。

生存工具

虽然一些科学家争论牙象的目的是表达卓越的男性气质,但其他人指出了最近的研究,表明牙齿可能再使用。

象牙实际上是固定牙齿的一部分:一颗嵌在上颌,另一颗长成螺旋状的獠牙,有时超过8英尺(2.4米)长。像人类的牙齿一样,象牙也有许多感觉神经末梢,它们可以探测到水中细微的温度、压力和微粒的存在。但独角鲸的长牙是独特的牙齿的内部芯的神经系统直接连接到托斯克的外部 - 没有其他动物的牙齿就像它一样。据估计,1000万流体填充通道,称为小管,从底座覆盖圆锥形尖端。他们从Narwhal神经系统创建了一个直接联系到外面的世界。在其他动物的牙齿中,在最外面的搪瓷覆盖之前,小管突然在层中突然结束。

为了弄清楚为什么独角鲸会进化出如此独特的感知工具,科学家们从环境中寻找线索。一些研究人员认为,长牙可能有助于鲸鱼在北极严酷和不断变化的环境中生存下来。寒冷的温度和漂移的浮冰会意外发生,覆盖了独角鲸赖以生存的几个呼吸孔。当天气变化迅速时,独角鲸可能会因疲劳和饥饿而死亡。在1915年,最大的陷阱记录立刻杀死了超过1,000名小菜体。生活在如此危险的地方,对团体具有高度有益的人在发生冰班时有一种预测的方式。

这就是托斯扮演的地方。一项研究发现,TUSK的感觉能力可能足够强以检测海洋盐浓度的变化。海洋咸味是相关的海冰盖——当海水结冰时,盐会留在周围的水中。也许独角鲸用它的长牙查看天气预报,然后避开更冷和更咸的水。

这是两只独角兽的插图,其中一只有两颗獠牙
独角鲸的长牙实际上是两颗牙齿中的一颗。雄性的长牙从上唇伸出。虽然大多数雄性独角鲸只有一颗长牙,但在一些罕见的情况下,它们可以有两颗! (来自罗伯特汉密尔顿的博物馆图书馆,由生物多样性遗产图书馆提供)

科学家们仍然对这种独特的象牙解剖结构感到困惑。如果象牙是在冰天雪地中生存的重要工具,那就引出了一个问题:为什么不是所有的雌性都有象牙呢?科学家在2014年才发现这种感知能力,所以目前我们只能推测。也许长牙是用来通过定位水中荷尔蒙水平来定位发情期的雌性。又或者,这种感觉能力是象牙变成雄性特有特征后新进化出来的。

虽然对托斯函数的明确索赔很难,但是新技术可能有助于我们解开已经为科学家们这么久的谜团。最近无人机视频在吃它们之前,使用他们的牙齿显示一组特别方便的小团体,以快速罢工。对使用无人机来估计当前的Narwhal群体的科学家来说,发现非常令人惊讶。需要更多的研究来梳理这一发现如何适合Tusk Evolution的较大图片。

科学家们对如此显眼的东西的功能如此困惑,这是很不寻常的。事实上,象牙可能被用于多种方式,包括自然选择和性选择,非洲象就是这样。虽然我们可能对象牙的功能没有一个完整的答案,但令人兴奋的是,海洋中仍有一些谜团有待未来的探险家去解开。

NARWHAL解剖和托斯函数图
(达纳·宋(Dana Song))作者:加菲尔德·关。由Kaitlyn Lowder, Dr. Ana Širović, Dr. Lisa balance和Dr. Kirstin Laidre编辑。http://www.squidtoons.com/narwhal-anatomy.html)
2017年8月