I denti delle antiche balene ci rivelano che erano predatori

Gli antichi misticeti erano dotati di denti da predatori. L’alimentazione a filtraggio ha richiesto l’evoluzione di una struttura completamente nuova, i fanoni, che è emersa in parallelo (o più probabilmente) a seguito della perdita dei denti funzionali

I cetacei si dividono in due gruppi principali: gli Oodontoceti, cioè i cetacei con denti come i delfini e le orche, e i Misticeti, ovvero le balene propriamente dette, come la balenottera azzurra e la megattera, caratterizzate dall’avere una morfologia radicalmente differente, i fanoni, fatta da lamine di cheratina disposte come in un enorme pettine.

L’origine dei Mysticeti è strettamente legata alla loro strategia di alimentazione a filtraggio. A differenza dei loro parenti moderni, le balene antiche possedevano una dentatura eterodonte (quella propria della maggioranza dei mammiferi che hanno incisivi, canini, premolari e molari) e ben sviluppata. Come siano stati utilizzati questi denti, e quale ruolo abbiano avuto la loro funzione e la loro successiva perdita per lo sviluppo dell’alimentazione tramite filtraggio resta un mistero.

Tre sono le ipotesi che concorrono a spiegare come gli odierni misticeti abbiano potuto compiere la transizione dalla condizione originale di specie dentate ai fanoni che li caratterizzano oggi. La prima suggerisce che i misticeti arcaici usavano i loro denti dotati di corone denticolate come filtri di aspirazione, analogamente a quanto fanno oggi la foca leopardo (Hydrurga leptonyx) e la foca mangiagranchi (Lobodon carcinophaga), collegando così la funzione del dente direttamente con l’evoluzione dell’alimentazione per filtraggio e l’evoluzione dei fanoni. La seconda ipotesi, che segue dalla prima, prevede che ci sia stato un periodo di sovrapposizione, durante il quale denti e fanoni avrebbero funzionato uno accanto all’altro. Infine, la terza ipotesi suggerisce che le balene arcaiche si siano prima trasformate da predatori in filtratori e che il cambio nelle modalità di alimentazione abbia poi favorito la perdita di denti e facilitato l’emergere dei fanoni.

Il recentemente ritrovamento di fossili di balena appartenenti al genere Coronodon antichi di 30 milioni di anni supportava la prima ipotesi (Pikaia ne ha parlato qui). Una nuova ricerca apparsa su Biology Letters supporta l’ipotesi che i misticeti non abbiano mai attraversato una fase di filtrazione a denti e che l’uso di denti e dei fanoni negli antichi misticeti non era funzionalmente connesso.

Utilizzando lo scanner 3D, i paleontologi dei musei Victoria e Monash University hanno ottenuto modelli digitali di denti delle balene fossili (gli antenati della balena franca australe e della balenottera azzurra) e di mammiferi carnivori (terrestri e aquatici viventi), provenienti da collezioni museali di tutto il mondo. I modelli morfologici dei denti così ottenuti hanno permesso ai ricercatori di comprendere meglio come fossero fatti e che cosa potessero fare i denti delle balene antiche. Uno degli indicatori più importanti di come si usa un dente è la sua affilatezza, che può variare notevolmente tra le specie e che determina la forza che può imprimere un morso. I ricercatori hanno quindi utilizzato il grado di affilatezza dei denti, ricavato dai modelli 3D, per confrontare la capacità di alimentazione dei misticeti arcaici con quella dei carnivori viventi.

I risultati hanno mostrato che i denti delle antiche balene erano estremamente affilati e con la sola funzione di tagliare la carne delle loro prede: molto simili più simili a quelli dei carnivori terrestri come i leoni che ai denti delle foche mangiagranchi e leopardo che sono risultati invece molto diversi perchè troppo arrotondati e meno efficienti nell’infondere forza al morso.

Anche la dentatura di Coronodon, che altri autori avevano in precedenza valutato adatta alla filtrazione, in questa analisi morfometricasi colloca meglio nel gruppo dei carnivori terrestri, dei pinnipedi come i trichechi e gli altri misticeti dentati; suggerendo che la sua alimentazione fosse di tipo misto e il filtraggio non era supportato da adattamenti specifici nella morfologia dei denti.

Sulla base di questi risultati gli autori concludono che nessuno dei cetacei estinti inclusi nell’analisi disponeva di denti con una morfologia tale da mostrare una tendenza alla specializzazione per la filtrazione e che quindi l’alimentazione per filtrazione ha richiesto l’evoluzione di una struttura filtrante completamente nuova, originatasi in parallelo o più probabilmente a seguito, della perdita dei denti funzionali.


Riferimento:
Hocking DP, Marx FG, Fitzgerald EMG, Evans AR. 2017 Ancient whales did not filter feed with their teeth. Biology Letters 13: 20170348. doi.org/10.1098/rsbl.2017.034

Immagine: licenza CC BY 4.0, By Salvatore Cerchio et al. / Royal Society Open Science (Royal Society Open Science)