Genetisk analyse har fundet ud af, at fedtvævet i hovedet på tandhvaler, der blev brugt til ekkolokalisering, udviklede sig fra det, der engang var deres kraniemuskler og deres kæbers knoglemarv.
Tandhvaler er de 73 arter af hvaler, der omfatter delfiner, marsvin og sperm- og næbhvaler. De bruger lyd til at kommunikere, navigere og jage, og den nye forskning udført af forskere ved Hokkaido Universitet i Japan involverede undersøgelse af DNA-sekvenser af gener udtrykt i dette fedtvæv, kaldet "akustiske fedtlegemer".
Forskerne målte genekspression i marsvin (Phocoena phocoena) og stillehavshvidsidede delfiner (Lagenorhynchus obliquidens). De akustiske fedtlegemer findes i melonen i panden, ekstramandibulære fedtlegemer (EMFB) langs kæbebenet og intramandibulære fedtlegemer (IMFB) inde i kæbebenet.
Selvom vævenes udvikling var afgørende for lydanvendelse, såsom ekkolokalisering, havde man ikke vidst meget om, hvor de kom fra. "Tandhvaler har gennemgået betydelige degenerationer og tilpasninger til deres akvatiske livsstil," siger Hayate Takeuchi, en ph.d.-studerende ved universitetets Hayakawa Lab og førsteforfatter af undersøgelsen.
En tilpasning betød det delvise tab af hvalernes lugtesans og smagssans, som med tiden blev skiftet ud med den ekkolokalisering, der gjorde det muligt for dem at navigere effektivt under vand.
Forskerne fandt ud af, at gener, der normalt er forbundet med muskelfunktion og udvikling, var aktive i melonen og EMFB'erne. Der var også beviser for en evolutionær forbindelse mellem det ekstramandibulære fedt og tyggemusklen, som hos mennesker forbinder underkæbebenet med kindbenene og er nøglen til at tygge.
"Denne undersøgelse har afsløret, at den evolutionære afvejning af tyggemuskler for EMFB - mellem auditiv og foderøkologi - var afgørende i den akvatiske tilpasning af tandhvaler," sagde assisterende professor Takashi Hayakawa fra Fakultet for Miljø-Geovidenskab, som ledede Studiet.
"Det var en del af det evolutionære skift væk fra at tygge til blot at sluge mad, hvilket betød, at tyggemusklerne ikke længere var nødvendige."
Analyse af genekspression i det intramandibulære fedt påviste også genaktivitet relateret til immunfunktioner.
Prøverne brugt i undersøgelsen blev indsamlet af dyrelivsredningstjenesten Stranding Network Hokkaido (SNH). "Langsigtet kommunikation med lokalbefolkningen og lokalsamfund i Hokkaido har gjort det muligt for forskere at udføre forskellige undersøgelser af hvalbiologi, inklusive vores overraskende resultater," sagde SNH-direktør Prof Takashi Fritz Matsuishi.
De fund er netop blevet offentliggjort i tidsskriftet Gene.
Læs også: Secret's out: hvordan hvaler synger uden at drukne, Kaskelotten: Dybets gådefulde kæmper, BDMLR klar som delfinstrenge i Cornwall, Monty Halls redder strandet delfin
