Published January 16, 2018
| Version v1
Publication
Open
Description of the skeleton of the fossil beaked whale <i>Messapicetus gregarius</i>: searching potential proxies for deep-diving abilities
Creators
- 1. Natural History Museum Aarhus
- 2. University of Copenhagen
- 3. Royal Belgian Institute of Natural Sciences
- 4. Regione Puglia
- 5. University of Pisa
- 6. University of Lima
Description
Abstract. Ziphiidae (beaked whales) are a successful family of medium- to large-sized toothed whales. Their extant members perform regular deep dives beyond the photic zone to forage for cephalopods and fish. Conversely, extinct long-snouted stem ziphiids are interpreted as epipelagic predators. However, some aspects of this hypothesis remain unclear due to the lack of clear morphological proxies for recognizing regular deep divers. We compared the forelimb, neck, and pterygoid sinus system of the fossil ziphiid Messapicetus gregarius with those of other odontocetes to evaluate the potential of these body regions as proxies to assess deep-diving specialization. The reconstructed musculature of the neck and forelimb of M. gregarius was also compared with that of other odontocetes. We also quantified variation in the proportions of the forelimb and the hamular fossa of the pterygoid sinus (HF) using 16 linear measurements. The degree of association between diving behaviour in extant odontocetes and these measurements was evaluated with and without phylogenetic correction. Reconstruction of the neck musculature suggests that M. gregarius possessed a neck more flexible than most extant ziphiids due to the lower degree of fusion of the cervical vertebrae and the large insertions for the M. longus colli and Mm. intertransversarii ventrales cervicis. While neck rigidity might be related to deep diving, differences in neck flexibility among extant ziphiids indicate a more complex functional interpretation. The relationship between forelimb morphology and diving behaviour was not significant, both with and without phylogenetic correction, suggesting that it cannot be used to assess deep-diving abilities with the parameters considered here. Measurements of the HF revealed successful to evaluate deep-diving abilities in odontocetes, with an enlargement of this structure in deep divers. Considering other evidence that suggests an epipelagic behaviour, we propose different scenarios to explain the observation of an enlarged HF in M. gregarius: (1) this species may have fed at different depths; (2) it performed deep dives to avoid potential predators; or (3) the enlarged HF and deep-diving habitat correspond to an ancestral condition, with M. gregarius returning to a more epipelagic habitat.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص: Ziphiidae (الحيتان المنقارية) هي عائلة ناجحة من الحيتان ذات الأسنان المتوسطة إلى الكبيرة الحجم. يقوم أعضاؤها الموجودون بالغوص العميق المنتظم خارج المنطقة الضوئية للبحث عن رأسيات الأرجل والأسماك. على العكس من ذلك، يتم تفسير حيوانات زيفيد الجذعية طويلة الأنف المنقرضة على أنها حيوانات مفترسة ذات أعماق عالية. ومع ذلك، لا تزال بعض جوانب هذه الفرضية غير واضحة بسبب عدم وجود وكلاء مورفولوجيين واضحين للتعرف على الغواصين العميقين المنتظمين. قارنا نظام الجيوب الأنفية للطرف الأمامي والرقبة والجناح في الحفريات الزيبيدية Messapicetus gregarius مع تلك الخاصة بالأسنان السنية الأخرى لتقييم إمكانات مناطق الجسم هذه كوكلاء لتقييم تخصص الغوص العميق. كما تمت مقارنة العضلات التي أعيد بناؤها في الرقبة والطرف الأمامي من M. gregarius مع غيرها من odontocetes. كما قمنا بقياس التباين في نسب الطرف الأمامي والحفرة الشصية للجيب الجناحي (HF) باستخدام 16 قياسًا خطيًا. تم تقييم درجة الارتباط بين سلوك الغوص في الخلايا السنية الموجودة وهذه القياسات مع وبدون تصحيح تطوري. تشير إعادة بناء عضلات الرقبة إلى أن M. gregarius يمتلك رقبة أكثر مرونة من معظم ziphiids الموجودة بسبب انخفاض درجة اندماج الفقرات العنقية والإدخالات الكبيرة لـ M. longus colli و Mm. intertransversarii ventrales cervicis. في حين أن صلابة الرقبة قد تكون مرتبطة بالغوص العميق، فإن الاختلافات في مرونة الرقبة بين الزيفيدات الموجودة تشير إلى تفسير وظيفي أكثر تعقيدًا. لم تكن العلاقة بين مورفولوجيا الأطراف الأمامية وسلوك الغوص مهمة، سواء مع أو بدون تصحيح تطور السلالات، مما يشير إلى أنه لا يمكن استخدامها لتقييم قدرات الغوص العميق مع المعلمات التي تم النظر فيها هنا. كشفت قياسات التردد العالي عن نجاحها في تقييم قدرات الغوص العميق في الحويصلات السنية، مع توسيع هذا الهيكل في الغواصين العميقين. بالنظر إلى الأدلة الأخرى التي تشير إلى سلوك أعالي البحار، نقترح سيناريوهات مختلفة لشرح ملاحظة تضخم HF في M. gregarius: (1) قد يكون هذا النوع قد تغذى على أعماق مختلفة ؛ (2) قام بالغوص العميق لتجنب الحيوانات المفترسة المحتملة ؛ أو (3) يتوافق تضخم HF وموائل الغوص العميق مع حالة أسلاف، مع عودة M. gregarius إلى موطن أكثر أعالي البحار.Translated Description (French)
Résumé. Les Ziphiidae (baleines à bec) sont une famille prospère de baleines à dents de taille moyenne à grande. Leurs membres actuels effectuent régulièrement des plongées profondes au-delà de la zone photique pour chercher des céphalopodes et des poissons. Inversement, les ziphiidés éteints à long museau sont interprétés comme des prédateurs épipélagiques. Cependant, certains aspects de cette hypothèse restent flous en raison de l'absence de procurations morphologiques claires pour reconnaître les plongeurs profonds réguliers. Nous avons comparé le système sinusal des membres antérieurs, du cou et des ptérygoïdes du ziphiide fossile Messapicetus gregarius avec ceux d'autres odontocètes pour évaluer le potentiel de ces régions du corps en tant que substituts pour évaluer la spécialisation en plongée profonde. La musculature reconstruite du cou et du membre antérieur de M. gregarius a également été comparée à celle d'autres odontocètes. Nous avons également quantifié la variation des proportions du membre antérieur et de la fosse hamulaire du sinus ptérygoïde (HF) à l'aide de 16 mesures linéaires. Le degré d'association entre le comportement de plongée chez les odontocètes existantes et ces mesures a été évalué avec et sans correction phylogénétique. La reconstruction de la musculature du cou suggère que M. gregarius possédait un cou plus flexible que la plupart des ziphiides existants en raison du faible degré de fusion des vertèbres cervicales et des grandes insertions pour M. longus colli et Mm. intertransversarii ventrales cervicis. Bien que la rigidité du cou puisse être liée à la plongée profonde, les différences de flexibilité du cou entre les ziphiidés existants indiquent une interprétation fonctionnelle plus complexe. La relation entre la morphologie des membres antérieurs et le comportement de plongée n'était pas significative, avec et sans correction phylogénétique, ce qui suggère qu'elle ne peut pas être utilisée pour évaluer les capacités de plongée profonde avec les paramètres considérés ici. Les mesures de l'IC ont révélé le succès de l'évaluation des capacités de plongée profonde chez les odontocètes, avec un agrandissement de cette structure chez les plongeurs profonds. En considérant d'autres preuves qui suggèrent un comportement épipélagique, nous proposons différents scénarios pour expliquer l'observation d'une HF élargie chez M. gregarius : (1) cette espèce peut s'être nourrie à différentes profondeurs ; (2) elle a effectué des plongées profondes pour éviter les prédateurs potentiels ; ou (3) l'HF élargie et l'habitat de plongée profonde correspondent à une condition ancestrale, M. gregarius retournant à un habitat plus épipélagique.Translated Description (Spanish)
Resumen. Los ziphiidae (ballenas picudas) son una familia exitosa de ballenas dentadas de tamaño mediano a grande. Sus miembros actuales realizan inmersiones profundas regulares más allá de la zona fótica para buscar cefalópodos y peces. Por el contrario, los ziphiids de tallo largo extintos se interpretan como depredadores epipelágicos. Sin embargo, algunos aspectos de esta hipótesis siguen sin estar claros debido a la falta de proxies morfológicos claros para reconocer a los buzos profundos regulares. Comparamos el sistema de las extremidades anteriores, el cuello y el seno pterigoideo del fósil ziphiid Messapicetus gregarius con los de otros odontocetos para evaluar el potencial de estas regiones del cuerpo como proxies para evaluar la especialización en buceo profundo. La musculatura reconstruida del cuello y la extremidad anterior de M. gregarius también se comparó con la de otros odontocetos. También cuantificamos la variación en las proporciones de la extremidad anterior y la fosa hamular del seno pterigoideo (HF) utilizando 16 mediciones lineales. El grado de asociación entre el comportamiento de buceo en odontocetos existentes y estas mediciones se evaluó con y sin corrección filogenética. La reconstrucción de la musculatura del cuello sugiere que M. gregarius poseía un cuello más flexible que la mayoría de los ziphiids existentes debido al menor grado de fusión de las vértebras cervicales y las grandes inserciones para M. longus colli y M. intertransversarii ventrales cervicis. Si bien la rigidez del cuello podría estar relacionada con el buceo profundo, las diferencias en la flexibilidad del cuello entre los ziphiids existentes indican una interpretación funcional más compleja. La relación entre la morfología de las extremidades anteriores y el comportamiento de buceo no fue significativa, tanto con como sin corrección filogenética, lo que sugiere que no se puede utilizar para evaluar las habilidades de buceo profundo con los parámetros considerados aquí. Las mediciones de la IC revelaron éxito para evaluar las habilidades de buceo profundo en odontocetos, con una ampliación de esta estructura en buceadores profundos. Teniendo en cuenta otras evidencias que sugieren un comportamiento epipelágico, proponemos diferentes escenarios para explicar la observación de una IC ampliada en M. gregarius: (1) esta especie puede haberse alimentado a diferentes profundidades; (2) realizó inmersiones profundas para evitar posibles depredadores; o (3) la IC ampliada y el hábitat de inmersión profunda corresponden a una condición ancestral, con M. gregarius volviendo a un hábitat más epipelágico.Files
fr-21-11-2018.pdf.pdf
Files
(13.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5a0581f081c2493e20aba2aba7ab03c1
|
13.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- وصف الهيكل العظمي للحوت الأحفوري المنقار < i> Messapicetusgregarius </ i>: البحث عن وكلاء محتملين لقدرات الغوص العميق
- Translated title (French)
- Description du squelette de la baleine à bec fossile < i> ;Messapicetus gregarius< ;/i> ; : recherche de procurations potentielles pour les capacités de plongée profonde
- Translated title (Spanish)
- Descripción del esqueleto de la ballena picuda fósil < i>Messapicetus gregarius</i>: búsqueda de proxies potenciales para habilidades de buceo profundo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2783323028
- DOI
- 10.5194/fr-21-11-2018
References
- https://openalex.org/W1605984840
- https://openalex.org/W1759312496
- https://openalex.org/W1912014262
- https://openalex.org/W1954385701
- https://openalex.org/W1963617394
- https://openalex.org/W1968217553
- https://openalex.org/W1969295960
- https://openalex.org/W1970262491
- https://openalex.org/W1975897702
- https://openalex.org/W1976163893
- https://openalex.org/W1976687473
- https://openalex.org/W1980844060
- https://openalex.org/W1981752258
- https://openalex.org/W2013410948
- https://openalex.org/W2020697299
- https://openalex.org/W2026195316
- https://openalex.org/W2028858745
- https://openalex.org/W2034048633
- https://openalex.org/W2049702681
- https://openalex.org/W2054543163
- https://openalex.org/W2055380448
- https://openalex.org/W2059657779
- https://openalex.org/W2081356634
- https://openalex.org/W2082606969
- https://openalex.org/W2091532906
- https://openalex.org/W2097707200
- https://openalex.org/W2098530831
- https://openalex.org/W2099020314
- https://openalex.org/W2099369224
- https://openalex.org/W2102871571
- https://openalex.org/W2108654412
- https://openalex.org/W2117047261
- https://openalex.org/W2121603958
- https://openalex.org/W2128971747
- https://openalex.org/W2137555278
- https://openalex.org/W2137956225
- https://openalex.org/W2139060499
- https://openalex.org/W2153694048
- https://openalex.org/W2155154868
- https://openalex.org/W2159039233
- https://openalex.org/W2166278050
- https://openalex.org/W2171823600
- https://openalex.org/W2190385358
- https://openalex.org/W2191800078
- https://openalex.org/W2215650469
- https://openalex.org/W2279738019
- https://openalex.org/W2465771762
- https://openalex.org/W2481774784
- https://openalex.org/W2497383576
- https://openalex.org/W2508314021
- https://openalex.org/W2514866206
- https://openalex.org/W2522388436
- https://openalex.org/W2560628952
- https://openalex.org/W2563053490
- https://openalex.org/W2570226050
- https://openalex.org/W2593657231
- https://openalex.org/W2613238995
- https://openalex.org/W2735289773
- https://openalex.org/W3203887960