Ein ‘Schlüsselmoment’ für das Verständnis der Evolution der Wale

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Wissenschaftler könnten bald das Fressverhalten ausgestorbener Delfin- und Walarten besser untersuchen. Ein Student der japanischen Nagoya University hat herausgefunden, dass der Bewegungsradius, den das Gelenk zwischen Kopf und Hals bei modernen Walen – einer Gruppe von Meeressäugern, zu der auch die Tümmler gehören – ermöglicht, genau die Art und Weise widerspiegelt, wie sich die Wale ernähren. Die Autoren der Studie, die im Journal of Anatomy veröffentlicht wurde, schlagen vor, dass diese neue Methode dazu beitragen könnte, die derzeitigen Einschränkungen bei der Bestimmung des Fressverhalten bereits ausgestorbener Wale zu überwinden.

Taro Okamura von der Nagoya University und Shin-ichi Fujiwara vom Museum der Universität Nagoya untersuchten die Schädel und Halsskelette von 56 rezent lebenden Walen, die 30 verschiedene Arten repräsentieren. Sie untersuchten den Bewegungsumfang des “Atlanto-okzipital-Gelenkes” in jedem Skelett, ein Gelenk, das sich zwischen der Schädelbasis und dem ersten Halswirbel bildet. Anschließend klassifizierten sie jeden Wal nach seinem gut erforschten Fressverhalten, einschließlich der Art und Weise, wie er sich seiner Beute nähert, sie im Maul durch Bewegung zerkleinert schließlich verschlingt.

Die am stärksten dorsi-flexiblen [θdors(°)] und ventro-flexiblen [θvent(°)] Atlanto-okzipitalen Gelenkwinkel von Zwergwal (Balaenoptera acutorostrata) und Beluga (Delphinapterus leucas). Der Bereich des Atlanto-okzipitalen Gelenkwinkels (ROM) variiert je nach Taxa. (Ill.: Universität Nagoya)

“Wir fanden heraus, dass die Bandbreite der Halskopf-Flexibilität stark die unterschiedlichen Fressstrategien von Walen und Delfinen widerspiegelt”, sagt Okamura. “Dieser Index lässt sich leicht anwenden, um die Nahrungsstrategien von ausgestorbenen Walen und Delfinen zu rekonstruieren”, fügt er hinzu.

Wale sind bekannt für ihr unterschiedliches Verhalten, ihre Physiologie, Ökologie und Ernährung. Einige Wale ernähren sich von Organismen im offenen Wasser, während andere sich von Organismen in der Nähe des Meeresbodens ernähren. Einige Wale sind Planktonfresser, die ihre Mäuler weit öffnen, um Zooplankton und andere aktiv schwimmende Organismen in ihren Mäulern zu sammeln, während sie sich vorwärts bewegen. Andere Wale – wie der Pottwal – saugen ihre Beute in ihre Mundhöhle. Der Orca-Wal und einige Delphine beißen die gefangenen Fische in kleinere Stücke, ein Vorgang, der möglicherweise Kopfbewegungen erfordert. Andere Delfine schlucken ihre Beute im Ganzen.

Die Reichweite des Atlanto-okzipitalen Gelenkwinkels (ROM) hängt vom Lebensraum der Beute und der Art und Weise ab, wie Wale und Delfine ihre Beute fangen. Die Wale, die benthische/demersale Beutetiere bevorzugen, hatten einen relativ großen ROM im Vergleich zu den Walen, die pelagische Beutetiere bevorzugen. Der ROM war bei den Raubwalen relativ groß, gefolgt von Saug- und Stößelfilterfütterungen, in aufsteigender Reihenfolge. Bei den räuberischen Fressern war der ROM bei den Taxa, die fakultativ die frische Beute abreißen, größer als der ROM bei den Taxa, die die Beute ohne Zerkleinern schlucken.
(Ill.: Universität Nagoya)

Bisher haben Wissenschaftler die Strukturen von Zähnen, Kehlkopfknochen und Unterkiefer in Walfossilien verwendet, um eine Vorstellung davon zu entwickeln, wie ihr Fressverhalten ausgesehen haben könnte. Aber diese individuellen Merkmale können das Verhalten der ausgestorbenen Wale nicht genau vorhersagen. Zum Beispiel sind die Zähne einiger Saugfresser, wie die des Pottwals, keine Anzeichen für diese Art der Nahrungsaufnahme. Okamura und Fujiwara schlagen daher vor, dass die Verwendung einer Kombination von Merkmalen, zu denen auch der Bewegungsbereich des Atlanto-okzipitalen Gelenks gehört, dazu beitragen könnte, genauere Beschreibungen des Fressverhaltens ausgestorbener Wale zu entwickeln.

In prähistorischer Zeit gab es viele verschiedene Walarten, darunter solche mit walrossartigen Stoßzähnen, extrem langen Schnauzen und einen uralten Pottwal mit riesigen Raubtierzähnen. Der alte Bartenwal hatte Zähne, während die heutigen Bartenwale an ihrer Stelle “Barten” oder Fransenplatten haben. Dies hat großes Interesse daran geweckt, wie sich die Nahrungsaufnahme der Bartenwale zum Beispiel vom Fangen der Beute mit Zähnen zum Filtern mit Barten entwickelt hat.

Als nächstes wollen die beiden Forscher in einigen dieser Walfossilien den atlanto-okzipitalen Bewegungsradius der Gelenke bestimmen, um zu versuchen, Rekonstruktionen der früheren Nahrungsaufnahme zu entwickeln. Die Beantwortung dieser Fragen könnte dazu beitragen, den evolutionären Prozess des unterschiedlichen Fressverhaltens der Wale und Delfine aufzuzeigen.


Veröffentlichung: Taro Okamura et al. The range of atlanto‐occipital joint motion in cetaceans reflects their feeding behavior, Journal of Anatomy(2019). DOI: 10.1111/joa.13111

Quelle: off. Pm der Nagoya University


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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