Published February 4, 2021 | Version v1
Publication Open

Nasal compartmentalization in Kogiidae (Cetacea, Physeteroidea): insights from a new late Miocene dwarf sperm whale from the Pisco Formation

  • 1. Smithsonian Tropical Research Institute
  • 2. Swiss National Museum
  • 3. University of Zurich
  • 4. National University of San Marcos
  • 5. Natural History Museum of Los Angeles County
  • 6. National Museum of Natural History
  • 7. Smithsonian Institution
  • 8. University of Pisa
  • 9. Universidad Peruana Cayetano Heredia
  • 10. Institut de Recherche pour le Développement
  • 11. French National Centre for Scientific Research
  • 12. Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
  • 13. Sorbonne Université

Description

Abstract Facial compartmentalization in the skull of extant pygmy whales (Kogiidae) is a unique feature among cetaceans that allows for the housing of a wide array of organs responsible for echolocation. Recent fossil findings indicate a remarkable disparity of the facial bone organization in Miocene kogiids, but the significance of such a rearrangement for the evolution of the clade has been barely explored. Here we describe Kogia danomurai sp. nov., a late Miocene ( c . 5.8 Ma) taxon from the Pisco Formation (Peru), based on a partially preserved skull with a new facial bone pattern. Phylogenetic analysis recovers K. danomurai as the most basal representative of the extant genus Kogia , displaying a combination of derived (incipiently developed and excavated sagittal facial crest) and plesiomorphic features (high position of the temporal fossa, and antorbital notch not transformed into a narrow slit). Furthermore, when compared with the extant Kogia , the facial patterning found in K. danomurai indicates differential development among the facial organs, implying different capabilities of sound production relative to extant Kogia spp. Different facial bone patterns are particularly notable within the multi‐species kogiid assemblage of the Pisco Formation, which suggests causal connections between different patterns and feeding ecologies (e.g. nekton piscivory and benthic foraging). At c . 5.8 Ma, K. danomurai was part of a cetacean community composed of clades typical of the late Miocene, and of other early representatives of extant taxa, a mixture probably representing an initial shift of the coastal faunas toward the ecosystem dynamics of the present‐day south‐eastern Pacific.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تجزئة الوجه المجردة في جمجمة الحيتان القزمة الموجودة (Kogiidae) هي ميزة فريدة من نوعها بين الحيتانيات التي تسمح بإسكان مجموعة واسعة من الأعضاء المسؤولة عن تحديد الموقع بالصدى. تشير النتائج الأحفورية الأخيرة إلى وجود تباين ملحوظ في تنظيم عظام الوجه في العصر الميوسيني، ولكن بالكاد تم استكشاف أهمية إعادة الترتيب هذه لتطور الفرع. هنا نصف Kogia danomurai sp. nov.، أواخر العصر الميوسيني (حوالي 5.8 مليون سنة) صنف من تكوين بيسكو (بيرو)، بناءً على جمجمة محفوظة جزئيًا بنمط عظم وجه جديد. يستعيد التحليل الوراثي السلالي K. danomurai باعتباره الممثل الأكثر قاعدية للجنس الموجود Kogia، ويعرض مزيجًا من المشتقات (التي تم تطويرها في البداية وحفرها في قمة الوجه السهمي) وميزات plesiomorphic (موضع مرتفع للحفرة الصدغية، والشق المضاد للحجاج لم يتحول إلى شق ضيق). علاوة على ذلك، عند مقارنته مع Kogia الموجود، يشير نمط الوجه الموجود في K. danomurai إلى تطور تفاضلي بين أعضاء الوجه، مما يعني قدرات مختلفة لإنتاج الصوت بالنسبة إلى Kogia spp الموجود. أنماط عظام الوجه المختلفة ملحوظة بشكل خاص داخل مجموعة kogiid متعددة الأنواع لتكوين Pisco، مما يشير إلى الروابط السببية بين الأنماط المختلفة وإيكولوجيا التغذية (على سبيل المثال، العلف السمكي نيكتون والعلف القاعي). في حوالي 5.8 مليون سنة مضت، كان K. danomurai جزءًا من مجتمع الحيتانيات المكون من طبقات نموذجية من أواخر العصر الميوسيني، وممثلين آخرين مبكرين للأصناف الموجودة، وهو مزيج ربما يمثل تحولًا أوليًا للحيوانات الساحلية نحو ديناميكيات النظام البيئي في الوقت الحاضر جنوبشرق المحيط الهادئ.

Translated Description (French)

Résumé La compartimentation faciale dans le crâne des baleines pygmées (Kogiidae) existantes est une caractéristique unique chez les cétacés qui permet de loger un large éventail d'organes responsables de l'écholocation. Des découvertes fossiles récentes indiquent une disparité remarquable de l'organisation des os du visage chez les kogiidés du Miocène, mais l'importance d'un tel réarrangement pour l'évolution du clade a été à peine explorée. Ici, nous décrivons Kogia danomurai sp. nov., un Miocène tardif ( c. Taxon de 5,8 Ma) de la Formation de Pisco (Pérou), basé sur un crâne partiellement préservé avec un nouveau motif osseux facial. L'analyse phylogénétique récupère K. danomurai comme le représentant le plus basal du genre Kogia existant, présentant une combinaison de caractéristiques dérivées (crête faciale sagittale développée et excavée) et plésiomorphes (position élevée de la fosse temporale et encoche antorbitale non transformée en fente étroite). En outre, par rapport au Kogia existant, le motif facial trouvé chez K. danomurai indique un développement différentiel entre les organes faciaux, ce qui implique différentes capacités de production sonore par rapport au Kogia spp existant. Différents modèles osseux faciaux sont particulièrement remarquables au sein de l'assemblage kogiidemulti-espèces de la formation de Pisco, ce qui suggère des liens de causalité entre différents modèles et écologies alimentaires (par exemple, piscivorie du nekton et recherche de nourriture benthique). Vers 5,8 Ma, K. danomurai faisait partie d'une communauté de cétacés composée de clades typiques du Miocène supérieur et d'autres représentants précoces des taxons existants, un mélange représentant probablement un déplacement initial des faunes côtières vers la dynamique des écosystèmes du Pacifique sud-est actuel.

Translated Description (Spanish)

Resumen La compartimentación facial en el cráneo de las ballenas pigmeas existentes (Kogiidae) es una característica única entre los cetáceos que permite el alojamiento de una amplia gama de órganos responsables de la ecolocalización. Los hallazgos fósiles recientes indican una notable disparidad de la organización ósea facial en los kogiidos del Mioceno, pero la importancia de tal reordenamiento para la evolución del clado apenas se ha explorado. Aquí describimos Kogia danomurai sp. nov., un Mioceno tardío ( c. 5,8 Ma) taxón de la Formación Pisco (Perú), basado en un cráneo parcialmente conservado con un nuevo patrón óseo facial. El análisis filogenético recupera a K. danomurai como el representante más basal del género existente Kogia , mostrando una combinación de características derivadas (cresta facial sagital incipientemente desarrollada y excavada) y plesiomórficas (posición alta de la fosa temporal y muesca anteorbital no transformada en una hendidura estrecha). Además, en comparación con la Kogia existente, el patrón facial encontrado en K. danomurai indica un desarrollo diferencial entre los órganos faciales, lo que implica diferentes capacidades de producción de sonido en relación con la Kogia spp existente. Los diferentes patrones óseos faciales son particularmente notables dentro del conjunto de kogiidos de múltiples especies de la Formación Pisco, lo que sugiere conexiones causales entre diferentes patrones y ecologías de alimentación (por ejemplo, nekton piscivory y forrajeo bentónico). En c. 5.8 Ma, K. danomurai formaba parte de una comunidad de cetáceos compuesta por clados típicos del Mioceno tardío y de otros representantes tempranos de taxones existentes, una mezcla que probablemente representa un cambio inicial de las faunas costeras hacia la dinámica de los ecosistemas del actual Pacífico suroriental.

Files

document.pdf

Files (3.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4d9bbaa8dbc97a161de07712b51b0421
3.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تجزئة الأنف في Kogiidae (الحيتانيات، Physeteroidea): رؤى من حوت نطفة قزم جديد من العصر الميوسيني المتأخر من تكوين Pisco
Translated title (French)
Compartimentation nasale chez les Kogiidae (Cetacea, Physeteroidea) : aperçus d'un nouveau cachalot nain du Miocène tardif de la formation de Pisco
Translated title (Spanish)
Compartimentación nasal en Kogiidae (Cetacea, Physeteroidea): conocimientos de un nuevo cachalote enano del Mioceno tardío de la Formación Pisco

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3128809102
DOI
10.1002/spp2.1351

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Panama

References

  • https://openalex.org/W1572828342
  • https://openalex.org/W1920811083
  • https://openalex.org/W1969366338
  • https://openalex.org/W1975897702
  • https://openalex.org/W1977071279
  • https://openalex.org/W1993761337
  • https://openalex.org/W2000581211
  • https://openalex.org/W2002864668
  • https://openalex.org/W2020697299
  • https://openalex.org/W2024525605
  • https://openalex.org/W2027280643
  • https://openalex.org/W2027855197
  • https://openalex.org/W2041189892
  • https://openalex.org/W2041612954
  • https://openalex.org/W2042617011
  • https://openalex.org/W2049117685
  • https://openalex.org/W2049198088
  • https://openalex.org/W2049276277
  • https://openalex.org/W2071607844
  • https://openalex.org/W2084287878
  • https://openalex.org/W2098142126
  • https://openalex.org/W2114179402
  • https://openalex.org/W2149761807
  • https://openalex.org/W2173925203
  • https://openalex.org/W2193758905
  • https://openalex.org/W2275137743
  • https://openalex.org/W2279738019
  • https://openalex.org/W2310001704
  • https://openalex.org/W2508314021
  • https://openalex.org/W2511662173
  • https://openalex.org/W2772232158
  • https://openalex.org/W2896313305
  • https://openalex.org/W2914640060
  • https://openalex.org/W2949784376
  • https://openalex.org/W2964025217
  • https://openalex.org/W2981705970
  • https://openalex.org/W3010815599
  • https://openalex.org/W3018923618
  • https://openalex.org/W3031494739
  • https://openalex.org/W3040888432
  • https://openalex.org/W3089262716
  • https://openalex.org/W3128809102
  • https://openalex.org/W4232776161
  • https://openalex.org/W4316081028