Происхождение и эволюция китов

Начало эволюции китообразных
https://disk.yandex.ru/i/luC-IcxsST-a8Q

Эволюция голов китообразных 1.Индохиус 2. Пакицет 3. Амбулоцет 4.Катхицет 5.Протоцет 6. Базилозавр 7.Эомистицет 8.Мегаптера
Пакицет
(лат. Pakicetus) — вымершее хищное млекопитающее, относящееся к археоцетам. Самый древний из ныне известных предшественников современного кита, приспособившийся к поиску пищи в воде. Обитал на территории современного Пакистана.

Этот первобытный «кит» оставался ещё земноводным, как современная выдра. Ухо уже начало адаптироваться, чтобы слышать под водой, но еще не могло выдерживать большое давление. У него были мощные челюсти, выдававшие в нем хищника, близко посаженные глаза и мускулистый хвост. Острые зубы были приспособлены, чтобы хватать скользкую рыбу. Вероятно, у него были перепонки между пальцами. Черепные же кости очень похожи на аналогичные кости китов.

Реконструкция головы пакицета

Портрет Пакицета
Индохиусы
— род вымерших парнокопытных, которые обитали на Индийском субконтиненте 48 миллионов лет назад. Внешне они напоминали современных оленьковых, живущих в Африке. В 2007 году был обнаружен скелет, который позволил сделать вывод, что индохиусы — предки современных китов. О сходстве с китообразными говорит строение зубов и наличие косточки среднего уха, характерной только для китов. Индохиусы изначально были растительноядными, но со временем в их рацион вошли рыба и мясо.

Перегоцетус

Представитель вида Перегоцетуса в представлении художника.

Палеонтологи обнаружили в прибрежной пустыне на юге Перу останки четвероногого кита возрастом 42,6 миллиона лет.
Останки такого земноводного впервые найдены в Южном полушарии, они свидетельствуют о том, что древние киты могли переплывать Южную Атлантику уже на ранних стадиях своего развития. Предполагается, что они мигрировали из Западной Африки, где ранее были найдены похожие окаменелости.

Длина тела животного, включая хвост, доходила до четырёх метров.
Новый вид назвали Peregocetus pacificus, что означает "странствующий кит, достигший Тихого океана". Найденные останки представляют собой наиболее полный скелет четвероногого кита, найденный за пределами Индии и Пакистана.
На кончиках пальцев и тех, и других лап специалисты обнаружили миниатюрные копыта. Их наличие, а также морфология бедренных и других костей говорит о том, что существо умело передвигаться по суше.
С другой стороны, анатомические особенности хвоста и задних лап, включая длинные, вероятно, перепончатые отростки (как у современных выдр), указывают на то, что этот кит также был хорошим пловцом.
Длина тела животного, включая хвост, доходила до четырёх метров. Анатомические детали скелета позволили учёным сделать вывод, что земноводное существо могло неплохо управлять столь крупным телом как на суше, так и в воде.

Реконструкция скелета Перегоцетуса.
Кстати, хвостовые позвонки Перегоцетуса похожи на те, что сегодня имеют выдры и бобры. Это указывает на то, что хвост играл важную роль во время плавания, поясняют специалисты.
Они также полагают, что переплыть Южную Атлантику китам помогли поверхностные течения. В то время расстояние между Африкой и Южной Америкой было вдвое меньше, чем сегодня. Тем не менее земноводные киты должны были провести в океане одну или даже две недели, а значит, они уже были способны выживать без пресной воды и спать прямо в океане.
По мнению исследователей, только после достижения Южной Америки земноводные киты мигрировали на север, в итоге достигнув Северной Америки (возраст зубов подобных существ, найденных на этом континенте, составляет 41 миллион лет).
Последний общий предок всех современных китов и дельфинов жил на планете 37 миллионов лет назад. Перегоцетус, наиболее вероятно, являлся его "кузеном" и представителем некой боковой ветви, которая сегодня не имеет продолжения.
Родоцеты
(лат. Rodhocetus) — род вымерших млекопитающихиз семейства Protocetidae отряда китообразных, живших во времена эоцена (лютетский век). Переходная форма между современными китами и их наземными предками.

Конечности у родоцетов были меньшие, чем у более раннего амбулоцета, а тазовый пояс практически отделён от позвоночника.

Родоцеты жили в мелких морях, на сушу выходили, скорее всего редко, так как их ноги неспособны выдержать вес тела.

Передвигались, скорее всего на манер тюленей, медленно и неуклюже. Первооткрыватель вида Филипп Джинджерич считает, что в воде животные передвигались при помощи задних ног, как выхухоль.
Ремингтоноцетус (Remingtonocetus)
Древнее китообразное, жившее около 44 миллионов лет назад, во времена эоцена. Ископаемые остатки найдены на территории современных Пакистана, Индии и Египта.

Джорджиацетус( Georgiacetus)
— древний вымерший предок китообразных, известный по находкам на территории США останков из Эоценового периода. Скелет экспонируется в музее Южного университета Джорджии (англ.).

Джорджиацетус не имел хвостового плавника и плавал, используя волнообразные движения тела и задних ног в вертикальной плоскости, подобно тюленям. Таз джорджиацетуса не был прикреплен к позвоночнику, поэтому он не мог использовать задние конечности для передвижения по суше.

Вооруженный челюстями с острыми зубами он, скорее всего, охотился на рыб и головоногих моллюсков. В длину джорджиацетус был около 3,5—4 метров.

Эволюция зубатых китов https://disk.yandex.ru/i/NdHgThjzSKvG1Q
Базилозавр, (лат. Basilosaurus) — древний гигантский кит, живший в среднем и позднем эоцене 45—36 млн лет назад.

Длина самцов базилозавра достигала 21 м, самок 18 м. Базилозавр населял почти все тёплые моря планеты и, вероятно, был одним из самых больших хищников своего времени. Он нападал на крупных жертв, включая и других китов (например, дорудона). Базилозавры имели в среднем размер 20 метров длиной (максимум 25 метров), их тело было значительно более вытянутое и суженное, чем у любой разновидности современных китов. Чрезвычайно интересной для палеонтологов особенностью является наличие у базилозавров рудиментарных задних ног.

В начале XIX века окаменевшие останки базилозавров были впервые найдены на юге Соединённых Штатов в Алабаме и Луизиане. Окаменелость попала в руки доктора Ричарда Харлана, который пришёл к выводу, что она принадлежит пресмыкающемуся 45 метров длиной, которое он назвал базилозавром (в переводе «царский ящер»). Изначальное отнесение останков к морским пресмыкающимся объясняет нехарактерное для млекопитающих окончание названия «-завр». Предполагалось, что кожа этого животного могла быть покрыта роговыми пластинками — но это предположение не получило палеонтологических подтверждений. Окаменелости двух видов этого рода были позже найдены в Египте и Пакистане.

Британский исследователь Ричард Оуэн после изучения поздних находок позвоночника, фрагментов челюсти, передних конечностей и рёбер доказал, что это животное является млекопитающим, а не пресмыкающимся.

Ископаемый вид Basiloterus husseini считается его близким родственником, но он имеет менее вытянутое и суженное тело.
Наиболее впечатляющей особенностью базилозавра является строение его очень длинного скелета. Этот эффект достигается путём беспрецедентного удлинения его позвонков — оно считается максимальным, которого теоретически могли достичь китообразные на пути эволюционного преобразования. Перемещался базилозавр с помощью змееподобных изгибаний позвоночника, что напоминает движение угря, только не в горизонтальной, а в вертикальной плоскости. Строение скелета хвостовой части позволяет предположить наличие небольшого хвостового плавника, который, как считается, помогал только при вертикальном перемещении. Большинство реконструкций предполагают также наличие малого спинного плавника, но некоторые специалисты считают, что базилозавр имел на спине неподвижный гребень.

Интересной частью анатомии базилозавра являются задние ноги примерно 60 сантиметров длиной, которые, несомненно, не могли использоваться для передвижения 18—27-метрового животного. Анализ показывает, что ноги могли находиться только в двух фиксированных позициях. Ввиду этого они напоминают рудиментарные ноги некоторых удавов боа, которые они используют во время копуляции для фиксирования тела партнёра. Вполне вероятно, что базилозавры пользовались своими ногами для этой же цели.
Позвонки базилозавра были полые и, вероятно, заполненные жидкостью. Базилозавры жили преимущественно в поверхностном слое моря и не были способны погружаться на большие глубины, как большинство современных китов.

В черепе базилозавра 1,5 метра длиной не было достаточно места для размещения органов эхолокации, которые имеют современные зубатые киты, и их мозг также был значительно меньшего размера. Содержимое желудка, сохранившееся в останках взрослого кита из раскопок в Египте, указывает на то, что он являлся высшим хищником, который охотился как на более мелких китов дорудонов, так и на крупных рыб. В эпоху позднего эоцена, 38-34 миллионов лет назад, здесь было мелководное море, в котором обитали киты, акулы и множество крупных костистых рыб.

Одно время считалось, что базилозавры обладали чем-то вроде наружной костной брони, но потом было выяснено, что за броню были приняты остатки панцирей черепах, найденные рядом с костями китов.

Дорудон

Близкий родственник базилозавра, археоцет Дорудон. Некоторые исследователи полагают, что от дорудонов произошли современные китообразные.

Зигориза
Zygorhiza kochii — вымерший представитель отряда китообразных. Зигориза являлась родственником древнейшего гигантского кита базилозавра, однако достигала меньших размеров (до 6 метров в длину). Находки животного известны из позднего эоцена США и Новой Зеландии.

Пропорции тела зигоризы аналогичны пропорциям современных китообразных за исключением двух особенностей: ярко выраженной шеи с семью позвонками и плавников, изгибающихся в локтевых суставах.

Задние конечности зигоризы были рудиментарными. Метровый череп зигоризы дополняет вытянутая нижняя челюсть, усыпанная крупными острыми зубами. Общая длина тела в шесть раз превышала длину черепа.

Зигориза принадлежит к той же группе первобытных доисторических китов, что и Дуродон, и оба этих кита более отдаленно связаны с массивным Базилозавром, который, вполне возможно, охотился на обоих этих китов.

Передние конечности Зигоризы на самом деле очень примитивны, потому что их локоть все еще был способен сгибаться.В более поздних и более современных формах суставы передних конечностей стали полностью слитыми, чтобы сформировать жесткие ласты для лучшего передвижения в воде. Сохранение этого сустава привело к предположению, что Зигориза оставляла воду для рождения детенышей на суше, как современные ластоногие (тюлени, моржи и т. д.).

Скелет передней конечности
Также вероятно, что этот локтевой сустав был просто сохранившейся чертой его более наземных предков, таких как Амбулоцет, которая позже потерялась, поскольку условия обитания благоприятствовали более жесткой конструкции передних конечностей.

Как и все известные древние киты того времени Зигориза была хищником и охотилась на рыб, мелких морских млекопитающих или даже морских птиц.

Анкилориза

Олигоцен. 29-23 млн. лет назад

Родовое название от - "связанный, слитый" и - "корень", ссылка на тип зубных рядов. Видовое название в честь И. Б. Тидемана, который обнаружил окаменелости и передал их Американскому музею естественной истории, где они в настоящее время хранятся.

Голотип найден в Южной Каролине, США. Слои, в которых были обнаружены кости, относятся к эпохе олигоцена и палеогена, между 29 и 23,5 миллионами лет назад.

Череп длиной 97,2 сантиметра, в самом широком месте длина составляла 42,5 сантиметра, а общая длина тела составляла около 4,8 метра, что делало его самым большим известным зубатым китом из эпохи олигоцена. В раннем миоцене большей длины достигли фисетероиды ( предковая группа, включающая современных кашалотов) в этой группе китов.

Острые кончики зубов Анкилоризы имели режущие кромки по обоим краям с редкими зазубринами, а эмаль зубов была украшена продольными гребнями.

Челюсти были короче и более крепко сложены, чем у более ранних зубатых китов, что указывает на более сильную морду. Глубокие височные ямки в задней части черепа хорошо служили для закрепления мощных челюстных мышц; что указывает на то, что Анкилориза использовала большую силу укуса. Это также может объяснить, почему верхняя челюсть стала такой толстой к передней части морды для дополнительного усиления.

Анатомия челюсти, зубов и позвоночника Анкилоризы, а также большой размер тела указывают на то, что это был быстро плавающий хищник и, вероятно, занимал роль главного хищника в сообществах, аналогичную таковой у современных косаток. После того, как род вымер примерно в начале эпохи раннего миоцена, его ниша, вероятно, была вновь занята последовательно сквалодонами, кашалотами и современными косатками.
Интерморострум.

Интерморострум xenops (лат.) — ископаемый вид дельфинов, единственный в составе рода. Обнаружен в олигоценовых отложениях США: Южная Каролина, около 30 млн лет. Один из древнейших видов беззубых дельфинов, отличавшихся карликовостью и засасывавших свою добычу.

Череп ископаемого дельфина был обнаружен на дне реки Уондо в штате Южная Каролина, США. По расчётам учёных, Интерморострум имел в длину 1,2 метра, что значительно уступает размерам современных дельфинов (например, афалина имеет длину до 4 м). Новый вид имел укороченное рыло, а учитывая особенности строения черепа (у этого вида были увеличены подглазничные отверстия, по которым проходят кровеносные сосуды и нервы челюстей), видимо, обладал утолщёнными губами для всасывания жертвы, возможно, также и усами-вибриссами для быстрого обнаружения добычи. Это связывают с предполагаемым придонным образом питания, как у моржа. Кормовыми ресурсами были мягкотелые беспозвоночные и мелкие рыбы, живущие на морском дне.

Видовое название происходит от греческих слов xeno (странный) и ops (лицо, учитывая необычную морфологию этой части тела), а родовое название Интерморострум — от латинских слов inermus (без оружия или беззащитный) и rostrum (нос, рыло, ссылаясь на отсутствие зубов в нём).

Интермороструму потребовалось всего четыре миллиона лет, чтобы эволюционировать от предковых китов с зубами в беззубое животное, специализирующееся на всасывании. За эти четыре миллиона лет — краткий интервал по эволюционным часам — Интерморострум xenops потерял свои острые зубы, его морда и пасть сжались и развились супер мускулистые губы.

Зигофисетер

Зигофисетер— вымерший вид китоообразных, похожий на кашалота. Распространенное название «кашалот-убийца» относится как к его родственным отношениям с кашалотами, так в сходстве по размерам и способу питания с современными касатками, известными как киты-убийцы. Зигофисетер известен из миоценовых отложений Южной Италии.

Зигофисетер был активным в море Паратетис, которое сегодня представлено Средиземным, Черным, Каспийским и Аральским морями. Однако в миоцене уровень моря был намного выше, что означает, что море Паратетис покрывало большую площадь, чем этих моря занимают сегодня. Это привело к тому, что большая часть континентальной Европы превратилась в цепь островов, с прямой морской связью между Европой и Индийским океаном.

Зигофисетер почти наверняка был мощным хищником, и имел зубы в верхней и нижней челюсти. Это кажется общей чертой у больших доисторических хищных китов, которая не характерна для современных кашалотов, у которых зубы есть только в нижней челюсти. Зубы Зигофисетер были коническими, острыми и глубоко укорененными в челюсть. Это признаки хищника, оснащенного для охоты на большую и мощную добычу, которая бы повредила челюсти и зубы меньшего охотника.

Изучение черепа также показало, что у Зигофисетер был спермацетовый мешок, заполненный спермацетом. Спермацет — воскоподобное вещество, получаемое при охлаждении жидкого животного жира (спермацетового масла), заключённого в фиброзном спермацетовом мешке в голове кашалота, а также некоторых других китообразных (например, китов-бутылконосов). Прежде спермацет ошибочно принимали за сперму кашалота (отсюда название). Предполагают, что структура этого органа позволяла Зигофисетера применять эхолокацию, что делало охоту на добычу намного легче. Этот орган также придает современным китообразным их куполообразную форму головы. У Зигофисетер челюсти, кажется, расширялись за пределы спермацетового мешка, что придает ему бутылконосый вид.

Бригмофисетер
Brygmophyseter — ископаемый род зубатых китов семейства кашалота, существовавший в миоцене 15 млн лет назад.

Бригмофисетер с греческого языка переводится как «Кашалот, который кусается».

Найден в 1988 году в префектуре Нагано в Японии. Он состоит из полного скелета 7 м длиной, в том числе из черепа длиной 140 см. Этот вид имел по 12 зубов на каждой челюсти, в отличие от современного кашалота, который имеет зубы только на нижней челюсти.

Как кит среднего размера, Бригмофисетер, вероятно, был бы охотником на различные виды добычи, включая рыбу, кальмаров и, возможно, других китов. Об охотничьем поведении известно немногое, но если Бригмофисетер обладал развитым спермацетовым органом, как у современных кашалотов, то он мог бы использовать эхолокацию для поиска добычи. Также было предложено, что он плавал стаями, как это делают другие киты, но это это чисто гипотеза, основанная на существующем поведении китов.

Несмотря на то, что он сам хищник, Бригмофисетер мог быть добычей для гигантской акулы Мегалодона, поскольку два этих хищника плавали в океане одновременно.

Левиафан Мелвилла

(Livyatan melvillei) - гигантский кит-кашалот из формации Писко (Перу). Жил 12-13 м.л.н. в миоцене.

Первоночальное родовое название Leviathan дано по имени библейского монстра - Левиафана, а видовое название melvillei дано в честь Германа Мелвилла, который в 1851 году написал роман про гигантского белого кашалота "Моби Дик".

Левиафан питался позвоночными животными, в том числе и другими китами. Вероятно, мог сразится с доисторической акулой мегалодоном (16 м).

Ископаемые левиафаны были обнаружены совсем недавно – в 2008 г. в Перу. Группа ученых-палеонтологов исследовали хорошо сохранившийся череп животного и пришли к выводу, что общая длина тела кита при жизни составляла 15 - 17 м. Левиафан является родственником современных кашалотов и по размеру не превосходит их, а даже уступает. Взрослые особи кашалотов могут достигать 20-метровой длины, но зубы левиафана не имеют конкурентов не только у современных животных, но и у доисторических китов. Даже в юрском периоде у плиозавров были меньшие зубы.

Зубы Левиафана Мелвилла (A, B, C), современного кашалота (D) и косатки (E)
У современного кашалота зубы растут только на нижней челюсти и предназначены, в первую очередь, для охоты за рыбой и крупными кальмарами. У левиафана же зубы располагались на обеих челюстях. По мнению ученых, обнаруживших левиафана мелвилла, по способу охоты он больше походил на косаток. В рационе его питания были крупные млекопитающие, а возможно даже и другие киты.

Зубы левиафаны достигали 36 см. в длину. У основания их диаметр составлял 12 см. Сопоставимые по размеру клыки были только у знаменитого мегалодона, которые заселял мировой океан в одно время с гигантским кашалотом – около 5-20 млн. лет назад. Оба хищника конкурировали между собой, каждый стремился занять вершину в пищевой цепи.

Ученые не пришли к общему мнению относительно причин, вызвавших исчезновение левиафанов. Видимо сказалось похолодание, повлекшее за собой уменьшение численности доступной добычи. Так же похолодание привело к «обмельчанию» морских обитателей, и кашалотам просто перестало хватать пищи. Считается, что по этой же причине вымер и мегалодон.

Одобеноцетопс

У некоторых китов развились бивни, чтобы удобнее было ворошить грунт в поисках моллюсков, – примером такого рода были позднемиоценовые моржевидные дельфины Одобеноцетопс.

Моржевидные дельфины (лат. Odobenocetops) — род вымерших млекопитающих из подотряда зубатых китов, единственный в семействе Одобеноцетопсиды . Ископаемые остатки найдены на территории Перу и Чили в верхнемиоценовых (11,62—5,33 млн лет назад) отложениях. Отличались своими необычными клыками.

Представитель рода внешне похож на нарвала. Предполагается, что он был длиной около 2,1 м и весил от 150 до 600 кг. Из строения шеи видно, что она была очень гибкой и моржевидный дельфин мог повернуть голову более чем на 90°. Это, в сочетании с широкой мордой, похожей на морду моржа, свидетельствует о том, что питался у дна в поисках моллюсков и высасывая их из раковин мощным языком.

Самым неожиданным открытием стало то, что у самца один бивень был существенно длиннее другого. Поскольку известен только один череп самца, нельзя утверждать, что так было у всех самцов этого вида. Будучи очень хрупким, бивень, вероятно, был расположен параллельно туловищу. Он мог использоваться для поиска пищи как орган чувств, как бивни современных нарвалов. Даже если они тесно связаны с этими примитивными китами, эти бивни являются результатом конвергентной эволюции.
Подобных длиннорылых и длиннозубых дельфиноидов могло быть довольно много, однако с середины миоцена вновь пошло глобальное похолодание, и все они потихоньку исчезли. Но новое потепление не за горами.
Длиннорылые дельфины.

Древние дельфины Эуринодельфус в море миоценовой Европы, 13–7 млн лет назад.
Современные дельфины не отличаются особой долгорылостью. Само имя его в переводе с латыни примерно означает « носатый дельфин». И не он один: в музейных закромах нашли и других. У иных туда помещается больше зубов, чем у любого другого млекопитающего на планете, – до 350 у некоторых видов.

Ксифиацетус

Поматодельфис
Длинное рыло-убийца есть у многих водных позвоночных, от речных дельфинов и гавиалов до пилоносов и меч-рыб. Такое рыло используется для ловли, глушения и умерщвления добычи. Древние «носатые» дельфины своим рылом тоже, вероятно, добывали себе пропитание. Что любопытно, перечисленные выше дельфины не слишком родственны друг другу – они происходят от короткомордых предков, которые породили длиннорылых потомков независимо в трех эволюционных линиях! И все это в миоцене – между 23 и 5 млн лет назад.

Черепа длиннорылых дельфинов из архива Смитсоновского института (США).
Оказалось, что дельфины могли запросто махать своими рылами в воде в быстром темпе, как это делают современные рыбы марлины и парусники, также обладатели длинных рыл. Например, Зархачис, чье рыло было уплощено, размахивал им резво из стороны в сторону, как меч-рыба, а Ксифиацетус, с его округлым в разрезе рылом, мотал им в разных направлениях, как марлин.

Зархачис
Первую половину миоцена можно назвать относительно теплым временем: с 21 до 14 млн лет назад глобальная температура росла, океаны прогревались, уровень моря повышался. Теплокровные животные, коими являются дельфины, имеют преимущество перед холоднокровной добычей – рыбами и моллюсками – в прохладной воде: их метаболизм поддерживается на высоком уровне, они способны быстро двигаться, а добыча напротив. В теплой же воде добыча становится активнее и быстрее, скоростное преимущество дельфинов улетучивается, так что некоторые из них могли компенсировать его длинным рылом – эффективным орудием для глушения и убийства всяких рыб, особенно стайных.
Помимо этого, с ростом уровня океана по всему миру затапливались берега, создавались новые мелководья, открывались новые ниши для придонных организмов, биоразнообразие бентоса повышалось. Дельфинам грех было этим не воспользоваться. Перейдя к питанию мелководным бентосом, некоторые из них отрастили массивные вытянутые нижние челюсти, чтобы черпать ил с затаившимися в нем животными, – потомком таких дельфинов могла быть плиоценовая морская свинья Семирострум.
Семирострум
Semirostrum ceruttii - вымершая морская свинья, которая жила от 5 до 1,5 миллионов лет назад, в эпоху плиоцена.

Этот вид очень характерен из-за чрезвычайно длинного симфиза на нижней челюсти , достигающего 85 см, а у современной свиньи - 1-2 сантиметра. Основная гипотеза относительно ее использования заключается в том, что она использовалась вдоль осадка в мутных эстуариях в поисках пищи.

Платалеарострум
(ложкообразное рыло Хекмана) — доисторический кит, известный из одного экземпляра. Окаменелость была обнаружена в Северном море в 2008 году и описана в 2010 году Клаасум Постом и Эрвином Компанье.

Палеонтологи установили, что этот дельфин обитал в Северном море 2-3 миллиона лет назад, в конце плиоцена – начале плейстоцена. Видовое имя – hoekmani дали в честь рыбака, который обнаружил древнюю кость. Платалеарострум имел длину от 4 до 6 метров, его челюсть по форме напоминала ложку, а судя по строению черепа его ближайшими родственниками были современные дельфины – гринды. У современных гринд толстая округлая голова, судя по всему, у Платалеарострума голова была сходной формы, только рот был сильнее смещен на нижнюю сторону тела.

На черепе дельфина было крупное утолщение, так что его голова напоминала воздушный шар.

Эволюция усатых китов

https://disk.yandex.ru/i/imERmTwScbgILA
Беззубый и безусый кит.

Палеобиолог демонстрирует останки древнего кита вида Майябалаена

Сегодня китообразные делятся на два подотряда – усатые и зубатые киты. Представители второй группы (например, дельфины и нарвалы) имеют полноценные зубы. А у китов из первой группы (сюда входят голубой кит, серый, горбатый, гренландский и другие) на верхней челюсти развивается несколько сотен длинных (от 20 до 450 сантиметров) роговых пластинок. Они располагаются поперёк дёсен одна за другой с интервалами до сантиметра. Это и есть знаменитый китовый ус.

Не так давно палеонтологи обнаружили череп древнего кита, который обладал и зубами, и системой фильтрации, правда, находящейся в зачаточном состоянии. Этот вид, вероятно, был переходной эволюционной формой и, кстати, обитал на планете порядка 30 миллионов лет назад.

Теперь же исследователи из Национального музея естествознания при Смитсоновском институте описали не менее удивительный вид древних китов, у которых и вовсе не было ни зубов, ни усов.

Этот вид, обитавший на планете около 33 миллионов лет назад, получил название Майябалаена. Это ещё одно промежуточное звено между современными усатыми китами и их зубастыми предками. И, судя по всему, эти существа развили "инновационную" стратегию кормления.
Эволюционные биологи поясняют, что киты стали единственными млекопитающими, которые развили "усатую" систему фильтрации. Ни одно другое животное не обладает анатомической структурой, даже отдалённо похожей на китовый ус.
Но, к сожалению, он очень быстро разрушается с течением времени, ведь по химическому составу китовый ус ближе к ногтям и волосам, нежели к костным структурам. Это одна из причин, почему такие останки редко встречаются в летописи окаменелостей.
Лишённые прямых доказательств, палеонтологи, изучая останки древних китов, ориентируются на "косвенные" улики – характерные особенности анатомической структуры челюстей, например. В результате оставалось не ясным, как долго киты "носили" зубы и когда именно у них сформировалась полноценная система фильтрации.

Дело в том, что эти киты обитали на Земле на стыке двух эпох – эоцена и олигоцена. В то время на планете происходили масштабные геологические изменения – разделение континентов и смещение океанических течений. Соответственно, подводные жители подстраивались под эти изменения. Примерно в это время киты разделились на две группы: одна сохранила зубы, другая приобрела "усы" .

Отмечается, что отсутствие зубов было для учёных очевидным фактом, однако анализ других анатомических черт показал, что верхняя челюсть животного была слишком тонкой и узкой для развития "усатой" системы.

Получается, что такие киты не могли ни пережёвывать, ни фильтровать пищу. Как же тогда они питались?
По словам авторов работы, у этих существ на горловых костях имелись особые мышечные "насадки", которые указывают на присутствие у древних животных "сильных щёк и втягивающегося языка". По всей видимости, эти киты могли всасывать воду вместе с рыбёшками и мелкими ракообразными.
Такая стратегия "всасывающего кормления" позволяла питаться и в отсутствие зубов, которые киты со временем утратили. И лишь спустя 5-7 миллионов они развили "усатую" систему фильтрации, полагают учёные.

Маммалодон (Mammalodon)

Маммалодон — вымерший род архаичных усатых китов, известный из олигоцена Австралии. Несмотря на это, усов у него не было, зато сохранились зубы. Он был обнаружен в 1932 году в Австралии.

Маммалодон, длиной 3 метра, был меньше, чем современные усатые киты. Маммалодон представляет собой смесь нераспределенных примитивных черт древних китов и характерных для усатых китов черт совместных с несколькими таксонами, таких как короткий рострум, уменьшенные межчелюстные кости и направление орбит.

У него была короткая морда с деликатной резцовой костью, которая содержала только один или два резца. Боковая кромка внутреннего слухового прохода была удлинена к черепной коробке, формируя продольное ребро.

У Маммалодон отсутствовали усы, вместо этого он обладал хорошо развитыми зубами. Таким образом, он был не в состоянии фильтровать воду тем же образом, что и существующие усатые киты, делая свою диету и экологическую нишу загадкой. Поскольку зубы широко разнесены, возможно, что он разработал свой собственный уникальный метод питания. Ученые полагают, что он мог фильтровать донные отложения, тогда его плоское рыло помогало бы ему всасывать организмов со дна моря.

Вахароа (Waharoa)
— это род усатого кита из позднего олигоцена Новой Зеландии. Он был идентифицирован в 2015 году.

Вахароа — относительно маленький кит (предполагаемая длина тела взрослой особи 5-6 м) с архаичными особенностями. Задняя локализация усов наряду с тонким височно-нижнечелюстным суставом, расширяющимся небом, указывает на то, что он мог использовать фильтрацию, как современные южные киты, для ловли зоопланктона.

Наличие относительно молодых экземпляров Вахароа, вероятно, не достигших одного года, указывает на то, что континентальный шельф Новой Зеландии служил, возможно, «родильным домом» или пастбищем для китов времен олигоцена. Поскольку современные киты имеют тенденцию рожать детенышей в континентальных водах вдоль самых низких широт их географических ареалов, континентальный шельф Зеландии был бы ближайшим к экватору континентальным шельфом (между Зеландией и экватором не существует других таких областей).

Яматоцетус

Яматоцетус - вымерший вид усатых китов позднего олигоцена Японии
Синие киты были гигантами уже полтора миллиона лет назад

Реконструкция внешнего вида найденного в Италии синего кита.
Представители усатых китов — самые большие животные на Земле: крупнейший из них синий кит достигает 33 метров в длину и массы 170 тонн. Усатые киты некоторых других видов тоже вырастают до 20 метров и больше. Такие размеры, по-видимому, являются эволюционным следствием способа питания усатых китов: они отфильтровывают пищу (криль, мелкую рыбу, бентос) из воды или донного ила при помощи китового уса. Поскольку основная добыча очень мелкая, то выгоднее «зачерпывать» за один раз побольше.
Современные палеонтологические данные указывают на то, что усатые киты отделились от зубатых китов 35–30 млн. лет назад (в позднем эоцене или олигоцене). У первых усатых китов ус был примитивным и сочетался с наличием зубов. Большую часть своей эволюционной истории усатые киты оставались сравнительно небольшими, а их размеры увеличивались со временем медленно и в целом эта закономерность описывается линейной зависимостью. Вплоть до плиоцена (4–5 млн лет назад) самые крупные киты не превосходили 10 метров в длину.
В 2006 году на берегу озера Сан-Джулианов итальянской провинции Матера обнаружили гигантские кости. Их возраст составил 1,49–1,25 млн. лет.

Раскопки скелета синего кита на берегу озера Сан-Джулиано (Италия).
Удалось выделить ряд морфологических признаков в строении черепа, роднящих его с современным синим китом. Сохранившаяся задняя часть черепа имеет ширину 2,94 метра — исходя из этого оценили общую длину тела кита в 23,4–26,1 м, что вполне соответствует размерам современных синих китов.

Задняя часть черепа найденного в Италии синего кита (вид с лицевой стороны) и его реконструкция.
Помимо собственно определения видовой принадлежности кита из Матеры ученые проанализировали эволюцию размеров китообразных с учетом информации, которую дала эта находка, а также найденные несколько лет назад в Перу остатки трех других видов китообразных. Два из них относятся к древним полосатиковым и датируются возрастом 7,5 и 6,7–6,9 млн. лет, их длина оценивается примерно в 15 метров. Датировка третьего вида гораздо менее точная (возможный диапазон: 18–9 млн лет назад), а оценка длины его тела составляет примерно 12 метров.

Изменение размера китов со временем. Разными метками показаны разные таксоны: серыми кругами — вымершие виды усатых китов, серыми треугольниками — архаичные усатые киты, у которых еще не выродились зубы, красными кругами — новые находки китов из Италии и Перу. Серыми полосами показаны квантили (светло-серая полоса соответствует 90%, темно-серая — 95%) проведенных симуляций эволюции китообразных на основе имевшихся ранее данных (без учета новых находок).
Компьютерные модели показали, что «взрывной» рост длины тела, который знаменуется сходом с линейной зависимости от времени, у крупных усатых китов должен был начаться раньше: 3,6 млн. назад или даже еще раньше. Ученые подчеркивают, что эти оценки вовсе не означают, что все усатые киты стали быстро расти. Палеонтологические данные указывают на то, что сравнительно маленькие формы вполне благополучно существовали почти на всей эволюционной истории усатых китов, а исчезли лишь около 3 млн. лет назад.