Vroege en vroeg bekende walvissen

J.G.M. “Hans” Thewissen, 2014. The Walking Whales: from land to water in eight million years

University of California Press, ISBN 978-0-520-27706-9

 

 

Hans Thewissen was niet op zoek naar fossiele walvissen in  1992. Zijn project ging over de migratie van landbeesten tussen het continent India en het continent Azië, zo’n 50 miljoen jaar geleden, toen de Tethyszee nog tussen het continent India en het continent Azië lag. De botsing van India en Azië leidde tot het dichtschuiven van de Tethyszee en het opschuiven van de Himalaya, dus om fossielen van zulke beesten te vinden ging hij naar de voetheuvels van de Himalaya, in Pakistan. Daar struikelde Hans over Ambulocetus natans, een walvis met poten. Het was het begin van de ontsluiering van de overgang van landbeest tot walvis. Zijn verdere zoektocht naar walvissen leidde tot de definitieve indeling van de walvissen binnen de evenhoevigen.

Waarom daar?

Er was daar ooit een ondiepe zee, met veel biesbosachtig gebied langs de kant.

Zee?

Het supercontinent Pangea van zo’n 250 miljoen jaar geleden brak op in het noordelijke Laurasië en het zuidelijke Gondwana. Die splitsing verliep sneller in het oosten dan in het westen, zodat de zee tussen Laurasië en Gondwana breder werd in het oosten. Deze zee is de Tethyszee. 

Laurasia, Gondwana en de Tethyszee

Gondwana brak op in de vroege Jura, zo’n 180 miljoen jaar geleden. Wat nu India is kwam op een eigen continentale plaat te liggen, en reist sindsdien naar het noorden. Eerst vrij snel, tot de Indiaplaat op de Euraziëplaat botste, en uit de botsing de Himalaya naar boven kwam als kreukelzone. Het oostelijke deel van de Tethyszee sloot daardoor, of ging over in de oceaan aan beide kanten van India.

 

De reis van meer dan 6000 kilometer van het continent India (Indian Plate) voor zijn botsing met  Azië (Eurasian Plate) omstreeks 40 tto 50 miljoen jaar geleden. http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/himalaya.html

In het Eoceen, van 56 tot 34 miljoen jaar geleden, was de Tethyszee een ondiepe zee op continentaal plat, die zich aan het sluiten was. Daar waar nu de zuidrand van de Himalaya is, was toen zee tussen India en Azië. Uitwisseling van vroege zoogdieren tussen India en Eurazië moest over de Tethyszee en haar eilanden. Vandaar dat fossielen van zoogdieren uit dit gebied zo interessant zijn. Vandaar dat Hans Thewissen in Pakistan in de voetheuvels van de Himalaya was, net als Philip Gingerich eerder.



Vijftig miljoen jaar geleden lag er een zee ten noorden van India, op een contintentaal plat

Fossiele walvissen bekend voor 1980.

Fossiele walvissen waren al vroeg bekend, al vanaf omstreeks 1830. De bekendste vroege walvis – er zijn er vele – is Basilosaurus.  Eerst was het niet duidelijk dat de enorm grote ruggenwervels bij een walvis hoorden, en daarom werd het fossiel ‘koningshagedis’ genoemd. Maar omdat bij formele Latijnse soortsnamen geldt ‘eens gegeven blijft gegeven’ heet het beest voor altijd ‘hagedis’; al is het voluit Basilosaurus cetoides, ‘walvisachtige koningshagedis’. Basilosaurus cetoides werd gevonden in de Verenigde Staten vanaf de 19^de eeuw, en Basilosaurus isis later in de Sahara in Egypte. Basilosaurus leefde op het einde van het laat Eoceen, van omstreeks 40 tot 34 miljoen jaar geleden

 

Skelet van Basilosaurus cetoides

Waarom is Basilosaurus een walvis?  Vorm van de wervels, schedel ... Onder andere omdat een van de oorbotten een speciale vorm heeft. Die speciale vorm komt bij levende beesten alleen voor bij de walvis, en daarom is elk fossiel beest met die speciale vorm een walvis – tot overduidelijk zou blijken dat het geen walvis is. Het gaat over het tympanic bot, dat is het bot dat een ring vormt om het trommelvlies en waarin de gehoorbotjes en het eigenlijke gehoororgaan liggen. Bij mensen is dit bot niet afzonderlijk aanwezig maar opgenomen in het slaapbeen. Bij walvissen is het groot en afzonderlijk van de andere bottten van de schedel.

 

Tympanic bullae van een aantal walvissen. De rode pijl geeft het involucrum aan.  A, B uitgestorven primitieve baleinwalvissen; C  vinvis ; D noordkaper; E, F uitgestorven tandwalvissen. https://vmnhpaleontology.wordpress.com/2007/12/19/in-the-news%E2%80%93whale-ancestors-and-more-ear-bones/

Basilosaurus isis. http://www.touregypt.net/featurestories/valleyofwhales.htm

 

Basilosaurus verschilde natuurlijk ook van de huidige walvissen. Basilosaurus en zijn familie hadden nog duidelijke achterpoten en een duidelijk bekken, al zat het bekken niet aan de ruggegraat vast.

 

 

Basilosaurus achterpoten (femur=dijbeen, tibia=scheenbeen, fibula=kuitbeen, enkelbotten, middenvoetsbeenderen, en tenen) en bekkenbeenderen (Ilium, pubic symphysis=samengroei bekken middenvoor). Het bekken is niet verbonden met de ruggegraat.

 

Basilosaurus had een gebit met duidelijke snijtanden, hoektand, valse kiezen en ware kiezen, heel anders dan bij de huidige tandwalvissen met hun vele gelijkvormige tanden.

Basilosaurus: schedel met gedifferentieerd gebit, met karakteristieke trapgevel kiezen. Bij de orca en overige tandwalvissen zijn alle tanden gelijk

 

Zo kom je tot een lijstje met kenmerken voor vroege walvissen. Ze staan in het plaatje hieronder.

Gezamenlijke afgeleide kenmerken van vroege walvissen gedemonstreerd aan de schedel en onderkaak van de soort Durodon atrox, uit de familie Basilosauridae (37 Mya). Schedel links gezien vanaf gehemelte, rechts bovenaanzicht, ‘Pachyosteosclerotic bulla’ betekent een dik involucrum. Het bot ‘postorbitale’ ligt achter de oogkas en is smal (Uhen 2010 fig 2).

 

Basilosaurus en andere fossiele walvissen lieten met hun achterpoten en duidelijke tanden, hun neusgat halverwege hun schedel – ter hoogte van hun hoektand – duidelijk zien dat walvissen afstamden van landbeesten. Niemand wist welke landbeesten. Basilosaurus en andere fossiele walvissen waren ook niet erg oud. Ze kwamen uit het laatst van het Eoceen, 41 miljoen jaar geleden. Uit de tijd daarvoor was er niets bekend. Het was wel duidelijk hoe een oudere walvis te herkennen: behalve het doorslaggevende involucrum, de vorm van de kiezen en de smalle snuit waarbij de snijtanden en de hoektand op één lijn liggen vanaf de voorste kiezen.

 

Een klein stapje in de tijd.

Basilosaurus en andere fossiele walvissen waren gevonden in Noord-Amerika, en in de Sahara. Daar waren geen oudere walvissen te vinden. Die oudere beesten waren zoek. Ook waren er uit Azië geen vroege walvissen bekend.

Tot Richard West kiezen en een deel van een onderkaak met kiezen vond, diverse kiezen als van vroege walvissen. In Pakistan, in de Ganda Kas regio. In sedimenten uit de oever van de Tethyszee. En uit het Midden-Eoceen, vroeger dan de basilosaurusfamilie.

Tot Philip Gingerich een deel van een schedel van een walvisachtige vond, weer in Pakistan, min of meer in dezelfde buurt. Gingerich noemde het beest Pakicetus inachus – ‘pakistan walvis’.  De plaats was een verrassing. De tijd was een verrassing: 49 miljoen jaar. Dat was 1983. Pakicetus was bijvangst bij een onderzoek naar de fossiele fauna van het subcontinent India.

 

Tot Hans Thewissen ...

 

(wordt vervolgd)