Belugas tropicales... mi incursión en la paleocetología

Los monodóntidos, el grupo de ballenas que incluye las belugas y narvales, son símbolos emblemáticos del Ártico. Sin embargo, su registro fósil, aunque escaso, nos dice una historia distinta. Fósiles de monodóntidos han sido encontrado previamente en depósitos del Mioceno temprano en Baja California, México, y el Plioceno temprano de Bélgica y la costa este de Norteamérica. En la edición de este mes del Journal of Vertebrate Paleontology, Nick Pyenson y yo describimos una nueva especie de monodóntido fósil de depósitos del Plioceno temprano (entre 3-4 millones de años atrás) en Virginia y Carolina del Norte. El fósil, denominado como Bohaskaia monodontoides, le rinde honor a David J. Bohaska del Museo Nacional de Historia Natural (NMNH por sus siglas en inglés) en Washington, DC, y miembro del Pyenson Lab, por su conocimiento y dedicación a la herencia paleontológica del litoral este de Estados Unidos.

Arriba en primer plano, Bohaskaia monodontoides; atrás, una beluga y un narval, la reconstrucción de Bohaskaia fue basada en su parecido a las dos especies actuales del grupo. Arte por Carl Buell.

Bohaskaia, al igual que otros fósiles de monodóntidos, ocurren en latitudes más templadas que sus parientes existentes. Nosotros proponemos que estas ocurrencias implican que el grupo, hoy día restringido a aguas Árticas y sub-Árticas, era tropical a sub-tropical en el pasado. El espécimen que sirve de base para la descripción de Bohaskaia tiene una larga historia en el NMNH. Originalmente fue encontrado en 1969 en una localidad conocida como 'Rice's Pit' en Hampton, Virginia. Frank C. Withmore, Jr., uno de los miembros fundadores de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados y desde hace mucho tiempo miembro de la comunidad científica del Smithsonian , a través de su vínculo con el Servicio Geológico, reconoció el parecido a los monodóntidos del espécimen, en especial su similitud con las belugas, lo cual mencionó en varias publicaciones. Frank lo describe como una especie de Delphinapterus (el mismo género de las belugas modernas), y así quedó por mucho tiempo, sin estudiar. Cuando Nick llegó al museo en el 2009, el y yo estábamos buscando en la colección algo para hacer un trabajo colaborativo sobre anatomía de cetáceos. Nick sugirió que estudiáramos el espécimen de Rice Pit, ya que el había visto una réplica mientras era estudiante graduado en el Museo de Paleontología de la Universidad de California en Berkeley. con el fósil en mano, hicimos un viaje a las facilidades externas del NMNH en Suitland, Maryland, para comparar el fósil con restos óseos de belugas y narvales en la colección de mamíferos marinos de la División de Mastozoología, la cual es supervisada por Charley Potter y Jim Mead. Nuestro estudio, además de confirmar que Bohaskaia monodontoides es un monodóntido (por ende su nombre específico), reveló que es una especie más primitiva, y por ende única del grupo. Otro aspecto interesante de Bohaskaia, es que, al igual que otro monodóntido fósil conocido como Denebola brachycephala, han sido encontrado en latitudes menores de las que habitan su relativos actuales.

Los autores con el homenajeado. De izquierda a derecha: este servidor con un cráneo de beluga, Dave Bohaska con el cráneo de Bohaskaia, y Nick Pyenson con un cráneo de narval. (El colmillo que aguanta Nick es distintivo de los narvales machos, este es una réplica de uno existente en la colección).

Velez-Juarbe, J., and N. D. Pyenson. 2012. Bohaskaia monodontoides, a new monodontid (Cetacea: Odontoceti: Delphinoidea) from the Pliocene of the western North Atlantic Ocean. Journal of Vertebrate Paleontology 32(2):476–484.

Eventualmente, el PDF de la publicación se podrá descargar gratis a través del Smithsonian’s Digital Repository.

Entradas previas sobre monodóntidos:

Convergencia: el caso de Odobenocetops ó el delfín que parecía morsa

Answer to the last post: it was a unicorn...

Upcoming: new publication in JVP

Other media:
[Ocean Portal], [Around the Mall blog], [SmithsonianScience], [Pyenson Lab], [MSNBC], [LiveScience], [UPI], [EarthTimes], [Science Codex], [RedOrbit], [Montreal Gazzette], [Calgary Herald], [Times Colonist], [Discovery News]

Upcoming: new publication in JVP

The otherwise poor fossil record of monodontids (narwhals and belugas) gets a new member. Stay tuned!!

Previous posts on monodontids:
What is this?
Answer to the last post: it was a unicorn...

Answer to the last post: it was a unicorn...

Well, not really... at least not the horse-type of unicorn, those can only exist in the imagination of people who want to be marine biologist because they think that by doing so, they will get to train and play with dolphins at some theme park...
Anyways, the picture on the previous post seems to have been quite straightforward after all. Yes, it is part of a narwhal tusk, so congrats to all who guessed right! Narwhals, which go by the scientific name Monodon monoceros, are odontocetes (toothed whales), distinguished by the long spiraled tusk seen in the males (and occasionally females) of the species, and are thus sometimes called the "unicorn of the sea".

Dorsal view of a double-tusked narwhal, on exhibit at the Sant Ocean Hall at the National Museum of Natural History in Washington, DC. Normally, narwhals only have one enlarged tusk (the left one) so this one is an exception.

The closest relatives of the narwhals are the belugas or white whales (Delphinapterus leucas); together these two species comprise the family known as Monodontidae. Among extant toothed whale groups, monodontids are more closely related to porpoises (Phocoenidae) and to dolphins (Delphinidae) (e.g. see Geisler et al., 2011), whereas relationships with extinct groups include Albireonidae (Barnes, 1984) and Odobenocetopsidae (de Muizon, 1993). Odobenocetops previously featured here, also has an enlarged tusk-like tooth like Monodon. However, the tusks are located in different bones within the rostrum (the premaxilla in Odobenocetops, the maxilla in Monodon [see below]), and hence although somewhat similar, they are probably not homologous.

Ventral view of the rostrum of extant monodontids.

The fossil record of monodontids, is scarce (at least when compared to that of other living odontocete groups). The oldest monodontid known is Denebola brachycephala from the late Miocene of Baja California (Barnes, 1984). Other fossil monodontids are known from early Pliocene deposits in the North Sea (Lambert and Gigase, 2007) and the eastern coast of North America (Withmore, 1994; Withmore and Kaltenbach, 2008; Kazár and Bohaska, 2008)*. All these fossil forms are more like Delphinapterus, i.e. they have multiple teeth in the maxilla, whereas Monodon only has an enlarged tusk (usually only in the male) and the females is edentulous (see illustration above). So how did the tusk of narwhals came to be or what is it for? It is still a bit of a mystery!

*I'll blog more on these North American ones sometime next year, so stay tuned!

For a neat article on the tusk and on monodontids visit this page over at Tetrapod Zoology v2.
And here if you or someone you know wants to be a marine biologist.

References:

Barnes, L. G. 1984. Fossil odontocetes (Mammalia: Cetacea) from the Almejas Formation, Isla Cedros, Mexico. PaleoBios 42:1–46.

Geisler, J. H., M. R. McGowan, G. Yang and J. Gatesy. 2011. A supermatrix analysis of genomic, morphological, and paleontological data from crown Cetacea. BMC Evolutionary Biology 11:112.

Kazár, E., and D. J. Bohaska. 2008. Toothed whale (Mammalia: Cetacea: Odontoceti) limb bones of the Lee Creek Mine, North Carolina; pp. 271-324 in C. E. Ray, D. J. Bohaska, I. A. Koretsky, L. W. Ward, and L. G. Barnes (eds.), Geology and Paleontology of the Lee Creek Mine, North Carolina, IV. Virginia Museum of Natural History Special Publication 14.

Lambert, O., and P. Gigase. 2007. A monodontid cetacean from the Early Pliocene of the North Sea. Bulletin de l’Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique, Sciences de la Terre 77:197–210.

Muizon, C. de. 1993. Walrus-like feeding adaptation in a new cetacean from the Pliocene of Peru. Nature 365:745–748.

Whitmore, F. C., Jr. 1994. Neogene climatic change and the emergence of the modern whale fauna of the North Atlantic Ocean. Proceedings of the San Diego Society of Natural History 29:223–227.

Whitmore, F. C., Jr., and J. A. Kaltenbach. 2008. Neogene Cetacea of the Lee Creek Phosphate Mine, North Carolina; pp. 181–269 in C. E. Ray, D. J. Bohaska, I. A. Koretsky, L. W. Ward, and L. G. Barnes (eds.), Geology and Paleontology of the Lee Creek Mine, North Carolina, IV. Virginia Museum of Natural History Special Publication 14.