研究人员认为，非洲爪蟾的解剖结构标志着该技术进化过程中的一个关键转变。
让我们假装非洲象鼻虫并不是要吃掉那只乌龟，它其实只是很高兴。
图片来源：Robert Boessenecker
使用回声定位是齿鲸和海豚的显著特征之一，让它们能够在水下的家中导航、交流和捕猎。现在，一项新研究对这些生物如何进化以获得“内置声纳”提供了新的见解。
为了进一步了解海豚和鲸鱼如何发展出发出和定位高音调声音的能力，研究人员分析了大量的异鲸科化石，这是一类已经灭绝的动物，与所有现存的回声定位鲸鱼和海豚属于同一类，即齿鲸亚纲。
在该藏品中，他们发现了两个属于该属的古老物种非洲象鼻虫，其中包括一个对科学界来说完全陌生的物种。该属的生物大约在 2500 万至 3000 万年前生活在北美东部周围的水域，虽然它们的牙齿更像臼齿，但它们在其他方面与现代海豚从外面看，它们身长约 3 米（10 英尺），与一些常见的宽吻海豚长度差不多。
回声定位进化的线索还在于这些古老的齿鲸和它们的现代亲属之间的相似之处——主要是它们的颌骨和气孔周围的结构。与现生动物相似齿鲸和海豚，非洲象鼻虫发现头骨在喷水孔附近不对称；正是这种“不对称”使得它们的后代能够发出高音调的声音。
研究人员还发现非洲象鼻虫有一个明显的鼻子弯曲，鼻子向左移动和扭曲了几度。先前的研究表明，这可能会影响下颌脂肪的位置。现代的这种结构鲸鱼和海豚有助于将声波传导至内耳，使之能够定位声音的来源——即定向听觉。
尽管非洲象鼻虫发现它在喷水孔附近的不对称性不太明显——这表明它在发出和听到高音方面可能不如现在的鲸鱼和海豚那么好——研究人员认为，鼻子结构表明这种 3000 万年前的生物是回声定位进化过程中的一个关键转折点。
头骨非洲象鼻虫。
图片来源：Boessenecker 和 Geisler，《Diversity 2023》（CC BY 4.0）
“虽然这种不对称现象在其他古代鲸鱼身上也有发现，非洲象鼻虫展现出所有鲸鱼、海豚或鼠海豚中最强的一面，无论是现存的还是灭绝的，”第一作者罗伯特·博塞内克 (Robert Boessenecker) 在一篇陈述“此外，尽管现今齿鲸中以气孔为中心的不对称现象可以追溯到非洲象鼻虫和其他亲属一样，如今已不再能看到鼻子的扭曲和移动。这表明非洲象鼻虫是理解鲸鱼和海豚如何进化回声定位能力的关键拼图。”
研究人员还认为，这项研究表明科学家不应该忽视不对称的重要性。“生物对称性，即身体部位在解剖平面上的镜像，是动物进化史上的一个主要特征，人类”共同作者乔纳森·盖斯勒说道。
“然而，我们的研究表明了不对称在适应不同环境中的重要作用，应该在化石中仔细研究不对称现象，而不是将其视为个体差异或假定为由地质扭曲引起的。”
研究小组按照他们的诺言，计划在其他齿鲸中寻找吻部弯曲的现象，希望确定这种特征是否广泛存在。
该研究发表于多样性。
