Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Whippomorpha
Временной диапазон: Ранний эоцен – настоящее время
Whippomorpha.jpg
Научная классификация е
Королевство:Animalia
Тип:Хордовые
Учебный класс:Млекопитающие
Заказ:Парнокопытные
Клэйд :Cetancodontamorpha
Подотряд:Whippomorpha
Waddell et al. 1999 г.
Таксоны

Whippomorpha - группа животных, в которую входят все живые китообразные ( киты , дельфины и т. Д.) И бегемоты , а также их вымершие родственники. Все Whippomorphs являются потомками последнего общего предка Hippopotamus amphibius и Tursiops truncatus . Это делает его коронной группой . [1] Whippomorpha - подотряд в отряде Artiodactyla (копытные животные ). Размещение Whippomorpha внутри Artiodactyla является предметом некоторых споров, так как ранее считалось, что бегемоты более тесно связаны с Suidae.(свиньи) и Tayassuidae (пекари) [2], в то время как киты были классифицированы как копытные . [3] Большинство современных научных филогенетических и морфологических исследований связывают бегемотов с китообразными, а генетические данные в подавляющем большинстве подтверждают эволюционную связь между бегемотами и китообразными. [4] Все современные Whippomorphs обладают рядом поведенческих и физиологических черт; такие как плотный слой подкожного жира и в основном безволосые тела. Они демонстрируют амфибийное и водное поведение и обладают схожими характеристиками.слуховые структуры.

Этимология [ править ]

Имя Whippomorpha представляет собой сочетание английского (wh [ale] + hippo [ potamus ]) и греческого (μορφή, morphē = форма). [1] Были предприняты некоторые попытки переименовать подотряд Cetancodonta из-за неправильного использования суффикса -morpha для группы кроны, [5], а также из-за риска путаницы с кладой Hippomorpha (которая состоит из равных периссодактилей ), [6] однако Whippomorpha сохраняет приоритет. [6]

Экология [ править ]

Распространение [ править ]

Современные Whippomorphs широко распространены. Китообразных можно встретить почти во всех морских средах обитания в мире, а некоторые виды, такие как синий кит и горбатый кит , имеют миграционные ареалы, охватывающие почти весь океан. Эти киты обычно мигрируют на сезонной основе, перемещаясь в более теплые воды, чтобы родить и вырастить детенышей, прежде чем отправиться в более прохладные воды с более оптимальными местами кормления. [7] Другие виды китообразных имеют меньшие ареалы, которые сосредоточены либо в тропических, либо в субтропических водах. Некоторые китообразные живут исключительно в пределах одного морского тела, например нарвал , ареал которого ограничен Северным Ледовитым океаном . [8]

Для сравнения, современные бегемоты полностью обитают на африканском континенте. Несмотря на то, что когда-то были широко распространены в Европе и Северной Африке , сейчас бегемоты считаются уязвимыми и обитают только в озерах, реках и водно-болотных угодьях южной части Африки. [9]

Поведение [ править ]

Бегемот всплывает, чтобы дышать.

И киты, и бегемоты должны всплывать на поверхность, чтобы дышать. Это может создать проблемы для сна Whippomorph's. Китообразные преодолевают эту проблему, демонстрируя однополушарный сон , то есть они отдыхают одной стороной своего мозга за раз, позволяя им плавать и всплывать в периоды отдыха. [10] Бегемоты всплывают на поверхность, чтобы дышать каждые три-пять минут. Этот процесс частично подсознательный, позволяя гиппопотамам выходить на поверхность и дышать во время сна. [11] И киты, и бегемоты демонстрируют симбиотические отношения с более мелкой рыбой, которую они используют в качестве очистных станций, позволяя более мелким организмам питаться паразитами, попадающими в рот существа. [12]

Бегемоты - исключительно травоядные животные, обычно их диета полностью состоит из коротких трав, которыми они пасутся. Бегемот обычно пасется до пяти часов в день. Обычно они питаются только на суше, хотя иногда наблюдается потребление водной растительности. [11] Напротив, все китообразные - плотоядные животные, питающиеся рыбой и морскими беспозвоночными, а некоторые отдельные виды питаются более крупными млекопитающими и птицами (такими как тюлени и пингвины ). [13]

Воспроизведение [ править ]

Все Whippomorphs - плацентарные млекопитающие, что означает, что эмбрионы питаются плацентой , которая извлекает питательные вещества из тела матери. Это k-отобранные организмы, производящие ограниченное количество потомков, но с высокой выживаемостью. [14]

Горбатый кит ( Megaptera novaeangliae ) с ее теленка.

Бегемоты достигают половой зрелости в возрасте шести лет, а период беременности составляет примерно восемь месяцев. Спаривание обычно происходит в воде. Самки бегемотов изолируются за две недели до родов. Процесс родов также происходит под водой, а это означает, что телята должны всплыть на поверхность, чтобы впервые дышать. Телята гиппопотама сосут грудь на суше. [15]

Китообразные обычно достигают половой зрелости в возрасте около 10 лет, а период беременности составляет около 12 месяцев. Китообразные рождают хорошо развитых телят, как бегемотов. При кормлении мать брызгает молоком в рот телят, так как у них нет губ. [13]

Таксономия и филогения [ править ]

Whippomorpha - подотряд, расположенный в пределах отряда Artiodactyla и клады Cetancodontamorpha . Он содержит клады Hippopotamoidea (предки гиппопотамов) и Cetaceamorpha (предки китов и дельфинов). Whippomorpha считается сестра клады к жвачные (который содержит крупный рогатый скот, овец и оленей), а также исчезнувшую Raeollidae . [4] [16] Hippopotamoidea ранее был включен в Suiformes с Suidae (свиньи) и Tayassuidae (пекари). [17]

Большинство доказательств, подтверждающих кладу Whippomorpha, основано на молекулярном или генетическом анализе. Ранняя поддержка существования клады Cetacea / Hippopotamidae возникла из анализа молекулярного состава белка свертывания крови γ-фибриногена, взятого у китов и бегемотов. [18] В более поздних исследованиях были получены результаты, которые указали на почти 11000 ортологичных генов между китообразными и бегемотами, в дополнение к многочисленным положительным показателям общей эволюционной истории между китообразными и бегемотами. [4] Кроме того, у китов и бегемотов были обнаружены некоторые генетические последовательности, которых нет в геномах других млекопитающих.[19] Это указывает на то, что эти группы имеют общее происхождение.

   Парнокопытные   
 

 Tylopoda

 
   Артиофабула   
 

 Суина    

 
   Cetruminantia   
 

 Руминантия

 
   Whippomorpha   
 

 Бегемоты

 
 

 Китообразные

 
 
 
 
 

Эволюция [ править ]

Кладограмма, показывающая Whippomorpha внутри Artiodactylamorpha: Whippomorpha состоит из клад, помеченных как Hippopotamoidea и Cetaceamorpha.

Неизвестно, вели ли последний общий предок китов и бегемотов водный , полуводный / амфибийный или наземный образ жизни. Следовательно, вопрос о том, связаны ли водные черты как бегемотов, так и китообразных, или они являются продуктом конвергентной эволюции . Недавние исследования, кажется, указывают на то, что последнее более вероятно. [4]

Whippomorpha отклонились от других Cetartiodactyls примерно на 59 млн лет , в то время как киты отошли от бегемотов примерно на 55 млн лет. [4] Первая ветвь содержала предков китообразных; полуводные протокиты, такие как Pakicetus в группе Archaeoceti , которые превратились в исключительно водных предков современных китообразных. [20]

Один эволюционно значимый кит предком был raoellid индохиусы , который был Гималаи -dwelling, digitgrade всеядное примерно размером с енота . Он не был искусным пловцом, хотя считалось, что он проводил значительное время вброд на мелководье. Этому способствовали бы его тяжелые кости, обеспечивающие устойчивость. Индохиус, вероятно, имел диету, по крайней мере частично основанную на добыче пищи в воде . Свидетельство этого включает в себя тот факт , что зубная эмаль из индохиусы была значительно менее изношенной , чем можно было бы ожидать для животного с исключительно наземной диетой. [16]Одним из наиболее важных аспектов открытия Индохиуса было наличие утолщенного слухового пузыря , также известного как обертка . Это открытие было невероятно значительным, поскольку морфология оболочек, ранее считавшаяся исключительной для китообразных, была синапоморфией . Эта особенность неопровержимо связала китообразных с раоеллидами. [16]

Толкование Пакицета .

Считается, что ранние киты, такие как Nalacetus и Pakicetus, были ограничены пресноводной средой, как и современные бегемоты. [20] Более поздний Ambulocetus , вероятно, вёл гораздо более водный образ жизни, с более короткими ногами и похожими на весло руками и ногами. Вероятно, он также представлял собой переходный организм из пресной воды в морскую , поскольку изотопный анализ костей и зубов Ambulocetus показывает, что он населял эстуарии . [21]

Считается, что вторая ветвь Whippomorpha превратилась в семейство Anthracotheriidae , которые были предполагаемыми предками современных гиппопотамов. Отложения, в которых были окаменелости антракотериид, указывают на то, что они были, по крайней мере, частично амфибийными, в то время как строение челюстей окаменелостей некоторых видов, особенно антракотериев , похоже, указывает на то, что это была предковая форма современных бегемотов. [16]

Эти находки отчасти объясняют некогда сбивающую с толку палеонтологическую разницу в возрасте, которая существовала как важное свидетельство против эволюционной связи между бегемотами и китообразными. Раньше самые старые известные окаменелости китообразных были около 50 млн лет, в то время как самые ранние известные окаменелости бегемота были около 15 млн лет. [22] Сумма данных об окаменелостях показывает, что киты и бегемоты развили амфибийные и водные черты независимо друг от друга, но что черты, развитые их общими предками, создали пути к развитию указанных приспособлений. [23]Таким образом, большая разница во времени между открытием окаменелостей китообразных и гиппопотамид объясняется тем фактом, что бегемоты просто развили свои полуводные приспособления намного позже, чем их кузены-китообразные. [4]

Анатомия [ править ]

Вверху: скелет взрослого бегемота и детеныша бегемота ( Hippopotamus amphibius ). Внизу: детеныш синего кита ( Balaenoptera musculatus ).

Все представители подотряда Whippomorpha имеют некоторые анатомические сходства. Бегемот желудки являются многокамерными как со всеми жвачных животных , однако они не извергать пищи. Вместо этого желудок бегемота содержит две предварительные камеры, которые действуют аналогично контейнеру для компоста, позволяя продуктам бродить перед попаданием в основной желудок животного. У всех видов китов похожая структура желудка. Кроме того, у обоих животных однодольные легкие (как и у других водных млекопитающих), которые позволяют быстрее наполняться воздухом. Это критическая адаптациякак для земноводных, так и для водных организмов, поскольку это снижает частоту опасных выходов на поверхность воды, где такие организмы более уязвимы для хищников . [24]

Тела бегемотов содержат слой плотного жира , напоминающий китовый жир , и расположен между кожей и мышцами. И бегемоты, и киты обладают толстыми костями , которые помогают быстро спускаться в воду, у них минимальное количество волос (для помощи в гидродинамике ) [23] и отсутствие потовых желез. [25] Паутина также присутствует между пальцами ног бегемота; более подходящая для суши версия китовых ласт. [23] Бегемоты обладают уникальной мускулатурой задних конечностей, которая дает им мощные двигательные возможности, а не отлаженный контроль. Эти особенности характерны и для других копытных.[26]

Существует сильное сходство между зубными рядами примитивных китообразных и примитивных копытных животных, что, по-видимому, укрепляет положение китообразных внутри парнокопытных. [18] Кроме того, и у китообразных, и у парнокопытных есть два различных компонента в ушах: обертка и сигмовидный отросток. Считается, что подобные особенности отвечают за способность китообразных слышать под водой. Скелеты доисторических китов также содержат кости лодыжек уникальной формы , в том числе систему с двойным шкивом, которая встречается только у копытных с четными пальцами и, что крайне важно, отсутствует у копытных с разнородными пальцами . [19]

И у бегемотов, и у китов необычно большая гортань странной формы , которая позволяет гулким крикам китов под водой и уникальным звукам, издаваемым бегемотами, общаться, находясь под водой. [24]

Отношения с людьми [ править ]

У всех козодоев всегда были сложные культурные и социальные отношения с людьми. Современные бегемоты имеют репутацию крайних агрессивных . Бегемоты невероятно территориальны и защищают своих детенышей и являются самыми смертоносными млекопитающими в Африке, убивая от двух до трех тысяч человек в год. [9] Несмотря на это, бегемоты остаются популярными животными в зоопарках . Древние люди охотились на бегемотов ради еды и спорта. В Древнем Египте бегемоты были признаны опасными обитателями реки Нил , а красный бегемот был символом бога Сета . Библейский Бегемот считается, что он основан на бегемоте или вдохновлен им.

Современные бегемоты сталкиваются с рядом угроз со стороны человека. Обычные бегемоты классифицируются как уязвимые и подвержены разрушению среды обитания в результате сельского хозяйства , управления водными ресурсами , изменения климата и развития жилищного строительства и городских территорий. [27] Карликовые бегемоты считаются находящимися под угрозой исчезновения , в дикой природе их насчитывается менее трех тысяч особей. Немногочисленные выжившие карликовые бегемоты занимают гораздо меньшую территорию обитания в Либерии , Сьерра-Леоне и Кот-д'Ивуаре . Они сталкиваются с угрозами от добычи полезных ископаемых и разработки карьеров, охота и лесозаготовка . [28]

Два монстра из библейских легенд: Бегемот (вверху); вдохновленный бегемотом и Левиафаном (внизу); вдохновлены китами.

Китообразные также имеют обширную историю с людьми. Основными угрозами для современных китообразных являются прямая опасность (от китобойного промысла ) и косвенный ущерб местам обитания китов (из-за загрязнения и перелова ). Коммерческое судоходство, бурение нефтяных скважин и освоение прибрежных районов могут нарушить среду обитания китообразных. Тысячи китообразных ежегодно страдают от отлова . [29] Существуют также некоторые свидетельства того, что звук, создаваемый человеком, может быть причиной увеличения количества вылетов китообразных . [30]

Киты были источником вдохновения для многих мифических существ, в том числе Левиафана , который любопытно ассоциировался с Бегемотом. Дельфины упоминаются в исторической литературе гораздо чаще, чем киты. В рассказах о дельфинах обычно упоминается, что они играли роль в помощи потерпевшим кораблекрушение морякам или руководили потерянными кораблями. В 20-м веке представления о китах изменились, и теперь туризм с целью наблюдения за китами стал очень популярным. Китообразных почитают за их огромные размеры, умный и игривый нрав, способность проявлять скорость в воде и вклад в научные исследования.

Киты веками содержались людьми в неволе для исследований и развлечений. Особой популярностью пользуются косатки . Организации по охране природы и защите прав животных категорически выступали против содержания этих китообразных в неволе. Пленные косатки часто проявляют агрессию по отношению к другим китам и их дрессировщикам. Дельфины афалины также популярны из-за их дружелюбного поведения. В неволе им также лучше, чем другим китообразным.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Waddell, PJ; Okada, N .; Хасегава, М. (1999). «К разрешению межпороговых взаимоотношений плацентарных млекопитающих» . Систематическая биология . 48 (1): 1–5. DOI : 10.1093 / sysbio / 48.1.1 . JSTOR  2585262 . PMID  12078634 .
  2. ^ Бек, Робин MD; Бининда-Эмондс, Олаф Р.П .; Кардильо, Марсель; Лю, Фу-Го; Первис, Энди (2006). «Супердерево MRP более высокого уровня плацентарных млекопитающих» . BMC Evolutionary Biology . 6 : 93. DOI : 10.1186 / 1471-2148-6-93 . PMC 1654192 . PMID 17101039 .  
  3. ↑ Черный, Райли. "Как эволюционировали киты?" . Смитсоновский журнал . Проверено 4 ноября 2020 .
  4. ^ a b c d e f Цагкогеорга, Грузия; МакГоуэн, Майкл Р .; Дэвис, Калина Т.Дж.; Джарман, Саймон; Полановски, Андреа; Бертельсен, Мадс Ф .; Росситер, Стивен Дж. (Сентябрь 2015 г.). «Филогеномный анализ роли и времени молекулярной адаптации в водной трансформации цетартиодактильных млекопитающих» . Королевское общество открытой науки . 2 (9): 150156. DOI : 10.1098 / rsos.150156 . ISSN 2054-5703 . PMC 4593674 . PMID 26473040 .   
  5. ^ Сполдинг, Мишель; О'Лири, Морин А .; Гейтси, Джон (2009-09-23). «Взаимоотношения китообразных (Artiodactyla) среди млекопитающих: увеличение выборки таксонов меняет интерпретацию ключевых окаменелостей и эволюцию характера» . PLOS One . 4 (9): e7062. DOI : 10.1371 / journal.pone.0007062 . ISSN 1932-6203 . PMC 2740860 . PMID 19774069 .   
  6. ^ a b Ашер, Роберт Дж; Хельген, Кристофер М (2010-04-20). «Номенклатура и филогения плацентарных млекопитающих» . BMC Evolutionary Biology . 10 : 102. DOI : 10.1186 / 1471-2148-10-102 . ISSN 1471-2148 . PMC 2865478 . PMID 20406454 .   
  7. ^ "Киты - Whale Факты и информация" . Проверено 18 ноября 2020 .
  8. ^ «Нарвал - факты, изображения, среда обитания, поведение, внешний вид» . animalsadda.com . Проверено 18 ноября 2020 .
  9. ^ a b "Факты и информация о бегемоте!" . Проверено 18 ноября 2020 .
  10. ^ ван Алдеринк, Элин (2020-10-22). «Киты спят половиной мозга, чтобы не утонуть» . Китовые ученые . Проверено 18 ноября 2020 .
  11. ^ a b Штраус, Боб. «Откройте для себя 10 основных фактов о бегемоте» . ThoughtCo . Проверено 18 ноября 2020 .
  12. ^ Jirik, Кейт. «LibGuides: Hippopotamus (Hippopotamus amphibius) и карликовый бегемот (Choerpsis liberiensis). Информационный бюллетень: поведение и экология» . ielc.libguides.com . Проверено 18 ноября 2020 .
  13. ^ a b «Китообразные | Продолжительность жизни, эволюция и характеристики» . Британская энциклопедия . Проверено 18 ноября 2020 .
  14. ^ "Что такое плацентарное млекопитающее?" . WorldAtlas . Проверено 18 ноября 2020 .
  15. ^ "Бегемот - размножение" . science.jrank.org . Проверено 18 ноября 2020 .
  16. ^ а б в г Тевиссен, JGM; Купер, Лиза Ноэль; Клеменц, Марк Т .; Баджпай, Сунил; Тивари, Б.Н. (декабрь 2007 г.). «Киты произошли от водных парнокопытных в эоценовую эпоху Индии» . Природа . 450 (7173): 1190–1194. DOI : 10,1038 / природа06343 . ISSN 1476-4687 . 
  17. ^ Гейслер, Джонатан Х .; Уэн, Марк Д. (2005-06-01). «Филогенетические отношения вымерших цетартиодактилей: результаты одновременного анализа молекулярных, морфологических и стратиграфических данных» . Журнал эволюции млекопитающих . 12 (1): 145–160. DOI : 10.1007 / s10914-005-4963-8 . ISSN 1573-7055 . 
  18. ^ a b Гейтси, Дж. (май 1997 г.). «Дополнительная поддержка ДНК для клады Cetacea / Hippopotamidae: ген белка свертывания крови гамма-фибриноген» . Молекулярная биология и эволюция . 14 (5): 537–543. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.molbev.a025790 . ISSN 0737-4038 . PMID 9159931 .  
  19. ^ а б «Бегемоты и киты: маловероятные кузены» . Королевский музей Онтарио . Проверено 4 ноября 2020 .
  20. ^ a b Boisserie, Жан-Рено; Лихоро, Фабрис; Брюне, Мишель (01.02.2005). «Положение Hippopotamidae в Cetartiodactyla» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (5): 1537–1541. DOI : 10.1073 / pnas.0409518102 . ISSN 0027-8424 . PMC 547867 . PMID 15677331 .   
  21. ^ «Эволюция китов» . Понимание эволюции . Дата обращения 14 октября 2020 .
  22. ^ «Ископаемые остатки обнаруживают родственных китам бегемотов» . www.abc.net.au . AFP. 2015-02-25 . Проверено 4 ноября 2020 .
  23. ^ a b c «Повесть о двух существах: китах и ​​бегемотах | Национальный центр научного образования» . ncse.ngo . Проверено 18 ноября 2020 .
  24. ^ a b двухколесный катер (22.07.2017). "Киты похожи на бегемотов?" . Туры и экскурсии по наблюдению за китами в Джуно - Джуно, штат AK . Проверено 4 ноября 2020 .
  25. ^ «Отношения между бегемотом и китом» . animals.mom.com . Проверено 4 ноября 2020 .
  26. ^ Фишер, Ребекка Э .; Скотт, Кэтлин М .; Адриан, Брент (2010). «Миология задних конечностей обыкновенного бегемота, Hippopotamus amphibius (Artiodactyla: Hippopotamidae)» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 158 (3): 661–682. DOI : 10.1111 / j.1096-3642.2009.00558.x . ISSN 1096-3642 . 
  27. ^ Льюисон, Ребекка; Плугачек, Ян (16.06.2016). «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП: Hippopotamus amphibius» . Красный список исчезающих видов МСОП . Проверено 20 ноября 2020 .
  28. ^ Рэнсом, Крис; Робинсон, Филипп; Коллен, Бен (23 февраля 2015 г.). «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП: Choeropsis liberiensis» . Красный список исчезающих видов МСОП . Проверено 20 ноября 2020 .
  29. ^ Правительство Канады, рыболовство и океаны Канады (2018-08-07). «Исследование воздействия человека на морских млекопитающих» . www.dfo-mpo.gc.ca . Проверено 20 ноября 2020 .
  30. ^ Хильдебранд, Джон А. (2012). «Морские млекопитающие и антропогенный звук» . Материалы седьмой Международной конференции ACM по подводным сетям и системам - WUWNet '12 . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. DOI : 10.1145 / 2398936.2398949 . ISBN 978-1-4503-1773-3.