Vai vaļi ir zivis vai zīdītāji?

Vaļi ir vaļveidīgo dzimtas locekļi, un vaļi, neskatoties uz to, ka tie ir tikai ūdens iedzīvotāji, ir zīdītāji, nevis zivis. Pasaulē ir tikai 83 vaļveidīgo sugas, kas iedalītas 14 ģimenēs un divās galvenajās apakškategorijās: zobvaļi (Odontoceti, ieskaitot slepkavas vaļus, narvalus, delfīnus un cūkdelfīnus) un balena vaļi (Mysticeti, kuprītis vaļi un rorquals). Zobiem vaļveidīgajiem ir zobi un viņi ēd pingvīnus, zivis un plombas. Zobu vietā Mysticeti ir kaulainā materiāla plaukts ar nosaukumu baleen, kas no okeāna ūdens filtrē tik mazu laupījumu kā zooplanktons. Visi vaļveidīgie, zobaini vai labie, ir zīdītāji.

Taustiņi, kādēļ vaļi ir zīdītāji

Vaļi un viņu vaļveidīgo radinieki ir ļoti plaši. Mazākais vaļveidīgais ir Vaquita, maza cūkdelfīna, kas dzīvo Kalifornijas līcī, apmēram 5 pēdas (1,4 m) garš un sver mazāk nekā 88 mārciņas (40 kilogramus). Tas ir tuvu izmiršanai. Lielākais ir zilais valispatiesībā, lielākais dzīvnieks okeānā, kurš var izaugt līdz vairāk nekā 420 000 mārciņām (190 000 kg) un līdz 80 pēdām (24 m) garumā.

Vaļveidīgo ķermeņi ir pilnveidoti un kausēti (sašaurināti abos galos). Viņiem ir mazas sānu acis, nav ārēju ausu, sāniski saplacinātas priekšējās pēdas, kurām nav elastīga elkoņa un neskaidra kakla. Vaļu ķermeņi ir daļēji cilindriski, izņemot to astes, kas beigās ir saplacinātas.

Ir četras galvenās pazīmes, kas atšķir zīdītājus no zivīm un citiem dzīvniekiem. Zīdītāji ir endotermiski (tos sauc arī par siltasiņiem), kas nozīmē, ka vielmaiņas procesā viņiem ir jānodrošina sava ķermeņa siltums. Zīdītāji dzemdē jaunus, dzīvus (atšķirībā no olu dēšanas) un baro savus jaunos. Viņi elpo skābekli no gaisa un viņiem ir mati - jā, pat vaļi.

Lai saprastu, kas padara vaļu par zīdītāju, salīdziniet to ar okeāna apdzīvojošām zivīm ar tādu pašu vispārējo izmēru: haizivi. Galvenās atšķirības starp vaļveidīgajiem, piemēram, vaļiem, un zivīm, piemēram, haizivīm, ir šādas:

Vaļveidīgie elpo skābekli. Vaļiem ir plaušas, un tie galvaskausos elpo caur caurumiem, izvēloties, kad nākt virspusē elpot. Dažas sugas, piemēram, spermas vaļi, var atrasties zem ūdens pat 90 minūtes, lai gan vidējā apmēram 20 minūtes starp elpu.

Turpretī haizivis skābekli izvada tieši no ūdens, izmantojot žaunām, speciāli veidotas, spalvām spraugas konstrukcijām, kas atrodas galvas galos. Zivīm nekad nav jānāk uz virsmas, lai elpotu.

Vaļveidīgie ir siltasiņu un spēj iekšēji regulēt savu ķermeņa temperatūru. Vaļiem ir puteņi - tauku slānis, kas palīdz uzturēt tos siltus, un tie rada siltumu, peldoties un sagremojot ēdienu. Tas nozīmē, ka vienas un tās pašas vaļu sugas var plaukt visdažādākajā vidē, sākot no polārajiem līdz tropiskajiem okeāniem, un daudzas gada laikā migrē turp un atpakaļ. Katru gadu vaļi ceļo vieni vai grupās, ko sauc par pākstīm, pārvietojoties lielos attālumos starp aukstā ūdens barošanas vietām uz siltā ūdens vairošanās vietām.

Haizivis ir aukstasinīgas un nespēj regulēt ķermeņa temperatūru, tāpēc tām jāpaliek jebkurā vides zonā, kurā tās attīstījušās, parasti mērenajos vai tropiskajos ūdeņos. Ir dažas aukstā ūdens haizivis, taču tām ir jāpaliek aukstumā, lai izdzīvotu.

Vaļveidīgo pēcnācēji dzimst dzīvi. Vaļu mazuļiem (sauktiem teļiem) paiet apmēram 9–15 mēneši, un tie piedzimst no mātes pa vienam.

Atkarībā no sugas mātes haizivis dēj līdz apmēram 100 olām olu gadījumos, kas paslēptas jūraszālēs, vai arī tur olas savā ķermenī (ovipositoros) līdz izšķilšanās brīdim.

Vaļveidīgo pēcnācējus kopj mātes. Sieviešu vaļiem ir piena dziedzeri kas ražo pienu, ļaujot mātei veselu gadu barot teļus, šajā laikā viņa māca viņiem, kur atrodas selekcijas un barošanas vietas un kā no tā pasargāties plēsoņa.

Pēc jaundzimušo haizivju olšūnu novietošanas vai mazuļu (sauktu par mazuļiem) izšķilšanās no mātes ovipositor, viņi ir vieni un viņiem ir jāizslēdzas no olu apvalka un lopbarības un jāmācās izdzīvot bez palīdzības.

Vaļveidīgajiem ir vestiģiski mati. Daudzas sugas zaudē matus pirms to piedzimšanas, savukārt citām joprojām ir daži mati galvas augšdaļā vai mutes tuvumā.

Zivīm dzīves laikā nav matu.

Vaļveidīgo skeleti ir veidoti no kaula, stiprs, samērā neelastīgs materiāls, kuru uztur veselīgi, caur to plūstot asinīm. Kaulētie skeleti ir laba aizsardzība no plēsējiem.

Haizivis un citi zivju skeleti galvenokārt ir izgatavoti no skrimšļiem - plāna, elastīga, viegla un peldoša materiāla, kas izveidojies no kaula. Skrimšļi ir izturīgi pret saspiešanas spēkiem un piešķir haizivīm ātrumu un veiklību efektīvai medībām: Haizivis ir labāki plēsēji to skrimšļaino skeleta dēļ.

Vaļveidīgie peld dažādi. Vaļi izliek ar muguru un pārvieto astes pūkas augšup un lejup, lai virzītos pa ūdeni.

Haizivis dzen sevi pa ūdeni, pārvietojot astes no vienas puses uz otru.

Vaļi ir zīdītāji, jo tie ir attīstījušies no četrkājaina, stingri sauszemes zīdītāja, kas pazīstams kā pakicetid un sākas eocēnā, apmēram pirms 50 miljoniem gadu. Eocēna laikā dažādās formās tika izmantotas dažādas pārvietošanās un barošanas metodes. Šie dzīvnieki ir pazīstami kā arheoceti, un fosilo arheocetu ķermeņa formas dokumentē pāreju no zemes uz ūdeni.

Starp sešām vaļu sugām arheocetu grupā ietilpst pusūdens ambulocetidi, kas dzīvoja līčos un estuāros Tethys okeāna pašreizējā Pakistānā un remingtonocetidi, kas dzīvoja seklajos jūras atradnēs Indijā un Pakistāna. Nākamais evolūcijas solis bija protocetidi, kuru atliekas ir atrodamas visā Dienvidāzijā, Āfrikā un Ziemeļamerikā. Tie galvenokārt bija uz ūdens bāzes, bet joprojām aizturētas pakaļējās ekstremitātes. Līdz vēlam eocēnam dorudontidi un bazilosaurīdi peldējās atklātā jūras vidē un bija zaudējuši gandrīz visus sauszemes dzīves paliekas.

Līdz eocēna beigām, pirms 34 miljoniem gadu, vaļu ķermeņa formas bija kļuvušas modernas un formas.

Vairāk nekā gadsimtu zinātnieki diskutēja par to, vai nīlzirgi un vaļi bija saistīti: vaļveidīgo un sauszemes nagaiņu attiecības pirmo reizi tika ierosinātas 1883. gadā. Pirms sasniegumiem molekulārajā zinātnē 20. gadsimta beigās un 21. gadsimta sākumā zinātnieki paļāvās uz morfoloģiju, lai saprastu evolūciju, un atšķirības starp krastā dzīvojošiem kanopiešiem un jūras vaļveidīgajiem apgrūtināja ticību tam, kā šie divi dzīvnieki varētu būt cieši saistīti saistīti.

Tomēr molekulārie pierādījumi ir milzīgi, un zinātnieki šodien ir vienisprātis, ka hipopotamīdi ir moderna vaļveidīgo māsu grupa. Viņu kopīgais sencis dzīvoja eocēna sākumā un, iespējams, izskatījās kaut kas līdzīgs Indohyus, būtībā mazs, krāšņs artiodaktils, kas ir apmēram jenota lielumā, kura fosilijas ir atrastas mūsdienās Pakistānā.

• Fordyce, R. Īvāns un Lorenss Dž. Barnes. "Vaļu un delfīnu evolūcijas vēsture." Zemes un planētu zinātnes gada pārskats 22.1 (1994): 419-55. Drukāt.
• Gingerich, Philip D. "Vaļu evolūcija no sauszemes uz jūru." Lieliskas pārvērtības mugurkaulnieku evolūcijā. Red. Dials, Kenets P., Neils Šubins un Elizabete L. Brainerd. Čikāga: University of Chicago Press, 2015. gads. Drukāt.
• Makgeins, Maikls R., Džons Geitss un Dereks E. Mežonīgais. "Molekulārā evolūcija izseko makroevolūcijas pārejas vaļveidīgajos." Ekoloģijas un evolūcijas tendences 29.6 (2014): 336-46. Drukāt.
• Romero, Aldemaro. "Kad vaļi kļuva par zīdītājiem: zinātniskajā vēsturē vaļveidīgo zinātniskais ceļojums no zivīm līdz zīdītājiem." Jaunas pieejas jūras zīdītāju pētījumiem. Red. Romero, Aldemaro un Edvards O. Keita: InTech Open, 2012. gads. 3-30. Drukāt.
• Thewissen, Dž. G. M., et al. "Vaļi cēlušies no ūdens artiodaktiliem Indijas eocena laikmetā." Daba 450 (2007): 1190. Drukāt.
• Thewissen, Dž. G. M. un E M. Viljamss. "Vaļveidīgo (zīdītāju) agrīnā radiācija: evolūcijas modelis un attīstības korelācijas." Gada pārskats par ekoloģiju un sistemātiku 33.1 (2002): 73-90. Drukāt.