De ce sunt atât de mari balenele
Trăim într-un timp al uriașilor. Balenele sunt ambele cele mai mari animale vii și, în cazul balenelor albastre de 110 metri lungime, cele mai mari animale care au trăit vreodată pe planetă.
Dar balenele nu au fost întotdeauna gigantice. Până acum aproximativ 3 milioane de ani, înregistrările fosile arată că lungimea medie a balenelor era de numai aproximativ 20 de metri lungime. Erau mari, dar nu mare . Creșterea - și creșterea - liniilor care au dat naștere la cocoașe, balene cu pin și alte behemoti s-au întâmplat, în timp evolutiv, peste noapte.
Deci, de ce sunt balenele mari - și de ce sunt balenele atât de mari acum ?
Biologii speculează că această schimbare a avut loc din cauza alimentelor. La urma urmei, acum 3 milioane de ani, oceanele au dat naștere, de asemenea, la o abundență de genul de pradă pe care balenele mari sunt perfect potrivite pentru a sărbători.
Dar ce zici de balenele dințate, care trebuie să se scufunde pentru a găsi pradă bogată în calorii, cum ar fi focile și calmarul? Este dimensiunea lor - care este, în general, mai mică decât balenele cu balene, cu excepția cazurilor cu cachalota - determinată în mod egal de hrana lor?
Acum, cercetătorii care au analizat datele din hrănirea evenimentelor a o duzină de specii de balene diferite cred că au confirmarea matematică. Scrierea în Ştiinţă în această săptămână, se spune că balenele balene, care devin mai eficiente din punct de vedere energetic pe măsură ce cresc, beneficiază de bigness, deoarece le permite să migreze către surse de hrană care apar și dispar în diferite puncte de pe glob.
Între timp, spun ei, balenele dințate cu scufundări adânci sunt limitate de disponibilitatea prăzilor mari. Cele mai mari balene dințate, cachalotii, care ar putea prospera cu o dietă de calmar uriaș, funcționează la o eficiență energetică limitată, deoarece le este mai ușor să vâneze calamari mai puțin hrănitori, dar mai abundenți.
Co-autorul studiului, Jeremy Goldbogen, biolog marin pentru stația marină Hopkins a Universității Stanford, explică echilibrul delicat al energiei și dimensiunii mamiferelor uriașe și de ce bigness este o întrebare biologică atât de convingătoare.
Lecturi suplimentare
Segmentul de oaspeți
Jeremy Goldbogen este profesor asistent de biologie la Universitatea Stanford Hopkins Marine Station din Pacific Grove, California.
Segment de transcriere
IRA FLATOW: Aceasta este Vinerea Științei. Sunt Ira Flatos - Flatow, mi-am înșelat propriul nume. De ce sunt balenele atât de mari? Adică, te-ai întrebat vreodată despre asta? Totuși, este o întrebare științifică serioasă. De ce ar trebui ca un animal să aibă o anumită dimensiune și merită mult costul alimentelor și al energiei? Adică, balena albastră medie, lungă de 100 de picioare, 100.000 de lire sterline, trebuie să mențină o mulțime de celule hrănite, hidratate, oxigenate și calde. În plus, trebuie să mutați toată acea masă în jurul oceanului. Deci, a fi mare ia nevoie de muncă.
Și totuși, trăim într-o epocă de giganți marini. Aveți balena albastră până la minke, toate mai mari decât cel mai mare animal de pe pământ. De ce sunt aceste balene atât de mari? Și OK, dacă sunt atât de mari, de ce nu sunt mai mari? Ei bine, zeci de oameni de știință lucrează de aproape 10 ani și au făcut calculele pe o posibilă explicație. Și are legătură cu sursele de hrană. Și într-o nouă cercetare publicată în Science săptămâna aceasta, aceștia sugerează că, pentru balenele balene, a deveni mare a fost cel mai bun mod de a profita de masivele aglomerări ale oceanului de minuscul Krill. Între timp, balenele dentare, care se scufundă și vânează animale individuale, au un echilibru mai bun între calorii, calorii în afară, ceea ce ar putea explica de ce sunt în general mai mici.
Aici, cu mai multe despre biologia marelui este Dr. Jeremy Goldbogen, profesor asistent de biologie la Hopkins Marine Lab de la Universitatea Stanford. El ni se alătură din studiourile KAZU din Monterey, California. Bine ați venit la Science Friday.
JEREMY GOLDBOGEN: Bună, Ira. Fericit că sunt aici.
IRA FLATOW: Mă bucur să te am. Deci, puteți să răspundeți pentru mine ceea ce face, de ce este un animal atât de mare, o întrebare științifică și nu doar una filosofică?
JEREMY GOLDBOGEN: Da, fiziologii au fost mult timp fascinați de balenele mari, în principal pentru că sunt atât de mari și, ca fiziolog comparativ, interesat de modul în care funcționează animalele, modul în care funcționează, modul în care interacționează cu mediul lor, balenele albastre creează cu adevărat un sentiment de mirare care încearcă să înțeleagă cum funcționează viața la visul camerei superioare de masă corporală. Care este ritmul vieții și cum este să fii atât de mare?
IRA FLATOW: A existat o vreme în istoria balenelor în care acestea nu au fost atât de mari și, în timp, au evoluat în creaturi mai mari?
JEREMY GOLDBOGEN: Da, asta este - și le spun elevilor mei despre asta, este că trăim într-o perioadă de giganți. Deci, dacă te uiți la înregistrările fosile, chiar nu vezi nimic mai mare decât balenele de azi. Și ceea ce este cu adevărat interesant este că s-au mărit foarte recent, doar în ultimii aproximativ 5 milioane de ani. Așa că au trecut de la o dimensiune maximă de aproximativ 10 metri lungime până la giganții oceanici pe care îi vedem astăzi pentru balenele cu cocoașă, balene cu înot și balene albastre. Și aceasta este cel puțin o dublare a lungimii, dar amintiți-vă că dublarea lungimii duce într-adevăr la o creștere extraordinară în greutate.
Și mai ales pentru ceva de genul unei balene cu cocoașă, este foarte circumferent pe unitate de lungime. Aceasta este o mulțime de masă corporală pe care aceste animale au evoluat-o foarte recent.
IRA FLATOW: Și chiar și balenele mai mici nu au nimic de strănut, corect. Balenele minke sunt destul de mari.
JEREMY GOLDBOGEN: Oh, da, cu siguranță. Este cu siguranță de dimensiunea unui elefant, dacă nu chiar puțin mai mare.
IRA FLATOW: Bine, să vorbim despre modul în care s-au făcut mari, de ce sunt mari, se pot mări? Să începem cu teoria că mâncarea și costul achiziționării. Ar putea fi răspunsul la modul în care balenele au devenit atât de mari. Investigați această teorie de ani de zile, corect?
JEREMY GOLDBOGEN: Da, acesta este un alt lucru atât de fascinant, este faptul că aceste animale sunt atât de mari încât nu le poți avea în laborator. Multe dintre ele apar în aceste medii offshore. Așa că au scăpat cu adevărat de capacitatea noastră de a măsura aproape orice. Deci, există o mulțime de lacune în cunoștințele noastre. Pur și simplu nu înțelegem aspectele de bază ale biologiei lor. Dar ele sunt un câmp care a intrat cu adevărat pe scenă ca un câmp, la care ne referim acum ca biologică.
Deci, practic avem aceste computere mici pe care le atașăm de balene folosind ventuze. Deci, sunt neinvazivi, ne oferă o imagine foarte bogată a ceea ce fac aceste balene sub apă. Știm când și unde se hrănesc. Știm cât de des se hrănesc. Acum avem camere în aceste etichete. Deci, este ca și cum ai privi balena la televizor, este cu adevărat fascinant.
Așa că îmi place să numesc aceste jurnale zilnice. Astfel, este o formă digitală de istorie naturală și este într-adevăr un instrument uimitor, nu numai pentru a împărtăși cu publicul, ci ne permite, de asemenea, să testăm o mulțime de întrebări vechi, cum ar fi balenele mari și de ce nu sunt mai mari.
IRA FLATOW: Ei bine, vreau să ajung la asta într-un minut. Dar vreau să vorbesc despre ceva despre care ați vorbit și aceasta este diferența uriașă între balenele care au dinți și alimentatoarele filtrante, precum balenele albastre. Dă-ne o idee despre câtă energie - de ce s-au hrănit cu diferite lucruri și cum le permite asta să supraviețuiască?
JEREMY GOLDBOGEN: Da, astfel încât cele două mari clade de balene, balenele dințate, pe care în studiul nostru le-am marcat date de la focaș de port foarte mic, pe care le-ai putea ține cam în brațe, până la cachalots, desigur, care sunt cele mai mari balene dentare. Și se hrănesc cu o singură pradă. Deci, un articol de pradă la un moment dat, folosind ecolocația. Și asta contrastează cu balenele balene, desigur, care nu au dinți. Folosesc un filtru în interiorul gurii. Folosind aceste plăci și franjuri de baleen în interiorul acelor plăci care acționează ca un filtru pentru a filtra volumele de apă care au pradă foarte mică, precum Krillul suspendat în acea coloană de apă.