Valfiskben
Baleen är ett filtermatningssystem inne i munnen på bardvalar . För att använda baleen öppnar valen först sin mun under vattnet för att ta in vatten. Valen trycker sedan ut vattnet, och djur som krill filtreras av balen och blir kvar som matkälla för valen. Baleen liknar borst och består av keratin , samma ämne som finns i mänskliga naglar, hud och hår. Baleen är ett hudderivat. Vissa valar, som grönlandsvalen , har längre balen än andra. Andra valar, som gråvalen , använder bara en sida av sin baleen. Dessa baleenborst är arrangerade i plattor tvärs över överkäken på valar.
Beroende på art kan en balenplatta vara 0,5 till 3,5 m (1,6 till 11,5 fot) lång och väga upp till 90 kg (200 lb). Dess håriga fransar kallas baleen hår eller valbenshår. De kallas också baleenborst, som hos seivalar är kraftigt förkalkade, med förkalkning som ökar deras styvhet. Baleenplattor är bredare vid tandköttskanten (basen). Plattorna har jämförts med siktar eller persienner .
Som ett material för olika mänskliga användningar kallas baleen vanligtvis för whalebone , vilket är en felaktig benämning .
Etymologi
Ordet " baleen " kommer från latinets bālaena , släkt med grekiskan phalaina - som båda betyder "val".
Evolution
De äldsta sanna fossilerna av baleen är bara 15 miljoner år gamla eftersom baleen sällan fossiliserar, men forskare tror att den har sitt ursprung betydligt tidigare än så. Detta indikeras av baleen-relaterade skallemodifieringar som hittats i fossiler från betydligt tidigare, inklusive en stöttepelare av ben i överkäken under ögonen och lösa underkäkeben vid hakan. Baleen tros ha utvecklats för omkring 30 miljoner år sedan, möjligen från en hård, gummiaktig överkäke, som den en Dalls tumlare har; den påminner mycket om baleen på mikroskopisk nivå. Den initiala utvecklingen och strålningen av baleenplattor tros ha inträffat under tidig oligocen när Antarktis bröts av från Gondwana och den antarktiska cirkumpolära strömmen bildades, vilket ökade produktiviteten i havsmiljöerna . Detta inträffade på grund av att strömmen höll varma havsvatten borta från området som nu är Antarktis, och producerade branta gradienter i temperatur, salthalt , ljus och näringsämnen, där det varma vattnet möter kylan.
Övergången från tänder till balen föreslås ha skett stegvis , från tänder till hybrid till balen. Det är känt att moderna mysticetes har tänder till en början och sedan utvecklar baleenplattsbakterier i livmodern , men förlorar sin tand och har bara balenat under sina ungdomsår och vuxen ålder. Men utvecklande mysticetes producerar inte tandemalj eftersom denna egenskap vid något tillfälle utvecklades till att bli en pseudogen . Detta kommer sannolikt att ha inträffat för cirka 28 miljoner år sedan och bevisar att dentition är ett urtillstånd av mysticetes. Att använda sparsamhet för att studera denna och andra förfäders karaktärer tyder på att den gemensamma förfadern till aetiocetider och tandlösa mysticetes utvecklade laterala näringshålor, som tros ha gett blodkärl och nerver ett sätt att nå framkallande baleen. Ytterligare forskning tyder på att balen av Aetiocetus var arrangerad i buntar mellan vitt åtskilda tänder. Om det är sant, skulle denna kombination av baleen och dentition i Aetiocetus fungera som ett övergångstillstånd mellan odontocetes och mysticetes. Detta mellansteg stöds ytterligare av bevis på andra förändringar som inträffade med utvecklingen av baleen som gör det möjligt för organismerna att överleva med hjälp av filtermatning, såsom en förändring i skallstruktur och halselasticitet . Det skulle vara högst osannolikt att alla dessa förändringar inträffar på en gång. Därför föreslås det att oligocena etiocetider har både förfäders och efterkommande karaktärstillstånd vad gäller matningsstrategier. Detta gör dem till mosaiktaxa , som visar att antingen balen utvecklades innan tanden gick förlorad eller att egenskaperna för filtermatning ursprungligen utvecklades för andra funktioner. Det visar också att evolutionen kunde ha skett gradvis eftersom förfädernas tillstånd ursprungligen bibehölls. Därför kunde mosaikvalarna ha utnyttjat nya resurser med hjälp av filtermatning utan att överge sina tidigare bytesstrategier. Resultatet av denna stegvisa övergång är uppenbart hos moderna bardvalar på grund av deras emaljpseudogener och deras utveckling och återupptagning av tänder under livmodern .
Om det är sant att många tidiga bardvalar också hade tänder användes dessa troligen bara perifert, eller kanske inte alls (återigen som Dalls tumlare, som fångar bläckfisk och fisk genom att greppa dem mot sin hårda överkäke). Intensiv forskning har utförts för att reda ut mysticeternas evolution och fylogenetiska historia, men mycket debatt kring denna fråga.
Filtermatning
En vals baleenplattor spelar den viktigaste rollen i dess filtermatningsprocess. För att föda öppnar en bardval sin mun brett och öser in täta stim av bytesdjur (som krill , copepoder , små fiskar och ibland fåglar som råkar vara nära stimmen), tillsammans med stora volymer vatten. Den stänger sedan delvis munnen och trycker tungan mot överkäken, vilket tvingar vattnet att passera ut i sidled genom balen och sållar på så sätt ut bytet, som det sedan sväljer.
Mekaniska egenskaper
Valbalen är det mestadels mineraliserade keratinbaserade biomaterialet som består av parallella plattor som hänger ner i valens mynning. Baleens mekaniska egenskaper att vara stark och flexibel gjorde det till ett populärt material för många applikationer som kräver en sådan egenskap (se avsnittet Mänsklig användning).
Den grundläggande strukturen för valbalen karakteriserades som en rörformad struktur med en ihålig märg kärna [ jämfört omsluten av ett rörformigt skikt med en diameter varierande från 60 till 900 mikron, som hade ungefär 2,7 gånger högre med ? ] kalciumhalt. Elasticitetsmodulen i längdriktningen och tvärriktningen är 270 megapascal ( MPa ) respektive 200 MPa. Denna skillnad i elasticitetsmodulerna kan [ förtydligande behövs ] tillskrivas hur de inklämda rörformiga strukturerna packas ihop.
Hydraterad kontra torr valbalen uppvisar också signifikant olika parallella och vinkelräta tryckspänningar till trycktöjningsresponsen. Även om parallell belastning för både hydratiserade och torra prover uppvisar högre spänningsrespons (cirka 20 MPa och 140 MPa vid 0,07 töjning för hydratiserade respektive torra prov) än för vinkelrät belastning, minskade hydratiseringen drastiskt kompressionsresponsen.
Sprickbildning är också olika för både tvärgående och längsgående orientering. För den tvärgående riktningen omdirigeras sprickor längs tubuli, vilket förbättrar baleinens motståndskraft mot brott och när sprickan väl kommer in i tubuli riktas den längs den svagare gränsytan istället för att penetrera genom antingen tubuli eller lameller.
Mänskliga användningar
Folk använde tidigare baleen (vanligtvis kallad "whalebone") för att göra många föremål där flexibilitet och styrka krävdes, inklusive korgar , backscratchers , krage förstyvningar , buggypiskor , parasollrevben , strömbrytare, crinoline underkjolar och korsettstag . Det användes vanligen för att skrynkla papper; dess flexibilitet hindrade den från att skada papperet. Den användes också ibland i kabelförsedda bågar . Syntetiska material används nu vanligtvis för liknande ändamål, särskilt plast och glasfiber . Baleen användes även av holländska möbelsnickare för tillverkning av pressade reliefer.
I USA gör Marine Mammal Protection Act från 1972 det olagligt "för någon person att transportera, köpa, sälja, exportera eller erbjuda sig att köpa, sälja eller exportera några marina däggdjurs- eller marina däggdjursprodukter".
Som en livsmiljö
Baleen fungerar som en livsmiljö för vissa arter från gastropodfamiljerna Pyropeltidae , Cocculinidae , Osteopeltidae och Neolepetopsidae .
Se även
- John Henry Devereux , en South Carolina-arkitekt som använde valkäkben för att pryda den största herrgården på Sullivan's Island
Vidare läsning
- St Aubin, DJ; Stinson, RH; Geraci, JR (1984). "Aspekter av strukturen och sammansättningen av balen, och vissa effekter av exponering för petroleumkolväten" ( PDF) . Canadian Journal of Zoology . 62 (2): 193–8. doi : 10.1139/z84-032 .
-
Meredith, Robert W.; Gatesy, John; Cheng, Joyce; Springer, Mark S. (2010). "Pseudogenisering av tandgenen enamelysin ( MMP20 ) i den gemensamma förfadern till befintliga bardvalar" . Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 278 (1708): 993–1002. doi : 10.1098/rspb.2010.1280 . PMC 3049022 . PMID 20861053 .
- "Hur bardvalar förlorade en gen och sina tänder" . Thoughtomics . Arkiverad från originalet 2011-03-22.
externa länkar
- New International Encyclopedia . 1905. .