داستان تکامل نهنگ‌ها، روایتی از دگرگونی موجوداتی کوچک به جاندارانی عظیم‌الجثه است. تصور کنید نهنگ‌های خاکستری و نهنگ‌های اسپرم چند تنی امروزی، نوادگان پستانداران کوچک و سگ‌مانندی باشند که 50 میلیون سال پیش در بستر رودخانه‌های آسیای مرکزی زندگی می‌کردند! نهنگ‌ها نمونه‌ای شگفت‌انگیز از تکامل تدریجی پستانداران از زندگی کاملاً زمینی به زندگی کاملاً دریایی هستند و در این مسیر، سازگاری‌های متعددی مانند بدن‌های کشیده، پاهای پرده‌دار و حفره‌های تنفسی (سوراخ‌های بینی) پیدا کرده‌اند.

تا پیش از قرن بیست و یکم، منشاء دقیق نهنگ‌ها در هاله‌ای از ابهام قرار داشت؛ چرا که بقایای اندکی از گونه‌های اولیه کشف شده بود. اما کشف گنجینه‌ای عظیم از فسیل‌ها در آسیای مرکزی، به ویژه در کشور پاکستان، این وضعیت را تغییر داد. این فسیل‌ها که قدمت آن‌ها به 15 تا 20 میلیون سال پس از انقراض دایناسورها (65 میلیون سال پیش) می‌رسد، نشان می‌دهند که اجداد نهنگ‌ها ارتباط نزدیکی با جفت‌سم‌داران، پستانداران سم‌داری که امروزه توسط خوک‌ها و گوسفندان نمایندگی می‌شوند، داشته‌اند. این کشف، دیدگاه ما را نسبت به تکامل نهنگ و اجداد نهنگ دگرگون کرد.

نخستین نهنگ‌ها

پاکیتوس (Pakicetus) که نامش از عبارت یونانی "نهنگ پاکستان" گرفته شده، در بسیاری از جهات شبیه سایر پستانداران کوچک دوران ائوسن اولیه بود. این جانور حدود 22 کیلوگرم وزن داشت، پاهایی بلند و سگ‌مانند، دمی دراز و پوزه‌ای باریک. نکته‌ی حائز اهمیت در مورد پاکیتوس، ساختار گوش داخلی آن است که شباهت بسیاری به گوش داخلی نهنگ‌های مدرن دارد و همین ویژگی، پاکیتوس را در ریشه شجره‌ی تکاملی نهنگ‌ها قرار می‌دهد. یکی از نزدیک‌ترین بستگان پاکیتوس، ایندوهیوس (Indohyus) یا "خوک هندی" بود؛ یک جفت‌سم‌دار باستانی که سازگاری‌های دریایی جالبی مانند پوست ضخیم شبیه به اسب آبی داشت. این کشف به ما در درک ریشه نهنگ ها کمک شایانی کرد.

آمبولوستوس (Ambulocetus) که با نام "نهنگ راه رونده" نیز شناخته می‌شود، چند میلیون سال پس از پاکیتوس شکوفا شد و از همان ابتدا ویژگی‌های مشخص نهنگ‌مانندی را به نمایش گذاشت. در حالی که پاکیتوس عمدتاً زندگی زمینی داشت و گهگاه برای یافتن غذا وارد دریاچه‌ها یا رودخانه‌ها می‌شد، آمبولوستوس بدنی دراز، باریک و شبیه به سمور آبی، با پاهای پرده‌دار و پنجه‌دار و پوزه‌ای باریک و شبیه به کروکودیل داشت. آمبولوستوس بسیار بزرگتر از پاکیتوس بود و احتمالاً زمان قابل توجهی را در آب سپری می‌کرد. این نهنگ اولیه توانست خود را با شرایط زندگی وفق دهد.

رودوستوس (Rodhocetus) که نامش را از منطقه‌ای در پاکستان گرفته که استخوان‌هایش در آن کشف شده، سازگاری‌های چشمگیرتری را با زندگی آبزی نشان می‌دهد. این نهنگ ماقبل تاریخ واقعاً دوزیست بود و تنها برای یافتن غذا و (احتمالاً) زایمان به خشکی می‌خزید. با این حال، از نظر تکاملی، بارزترین ویژگی رودوستوس ساختار استخوان‌های لگن خاصره‌ی آن بود که به ستون فقرات متصل نبودند و در نتیجه هنگام شناس انعطاف‌پذیری بیشتری به آن می‌دادند. بدون شک، تکامل آبزیان از نکات قابل توجهی برخوردار است.

نهنگ‌های بعدی در خط تکامل

بقایای رودوستوس و اجدادش بیشتر در آسیای مرکزی یافت شده‌اند، اما نهنگ‌های ماقبل تاریخ بزرگتر دوران ائوسن پسین (که قادر بودند سریع‌تر و دورتر شنا کنند) در مکان‌های متنوع‌تری کشف شده‌اند. پروتوسِتوس (Protocetus) که نامی فریبنده دارد (زیرا در واقع "اولین نهنگ" نبود)، بدنی دراز و شبیه به فُک، پاهای قدرتمند برای حرکت در آب و سوراخ‌های بینی داشت که تا نیمه‌ی پیشانی‌اش بالا آمده بودند؛ این تغییر، پیش‌درآمدی بر حفره‌های تنفسی (سوراخ‌های بینی) نهنگ‌های مدرن بود.

پروتوسِتوس یک ویژگی مهم را با دو نهنگ ماقبل تاریخ تقریباً هم‌عصر خود، مایاسِتوس (Maiacetus) و زایگوریزا (Zygorhiza)، به اشتراک گذاشت. اندام‌های جلویی زایگوریزا در آرنج لولا داشتند، که نشانه‌ای قوی از این بود که برای زایمان به خشکی می‌خزیده است. همچنین، یک نمونه از مایاسِتوس (به معنای "نهنگ مادر خوب") با یک جنین فسیل‌شده در داخل آن، در مجرای زایمان برای زایمان زمینی، پیدا شده است. به وضوح، نهنگ‌های ماقبل تاریخ دوران ائوسن اشتراکات زیادی با لاک‌پشت‌های غول‌پیکر امروزی داشتند! این یافته‌ها اطلاعات ارزشمندی درباره تکامل زایمان در نهنگ ها در اختیار ما قرار می‌دهند.

نهنگ‌های غول‌پیکر ماقبل تاریخ

حدود 35 میلیون سال پیش، برخی از نهنگ‌های ماقبل تاریخ به اندازه‌هایی غول‌آسا رسیدند، حتی بزرگتر از نهنگ‌های آبی یا نهنگ‌های اسپرم امروزی. بزرگترین سرده‌ای که تاکنون شناخته شده، باسیلوسوروس (Basilosaurus) است که استخوان‌های آن (که در اواسط قرن نوزدهم کشف شد) زمانی تصور می‌شد که متعلق به یک دایناسور باشد، از این رو نام فریبنده آن، به معنای "مارمولک پادشاه" است. باسیلوسوروس علی‌رغم اندازه 100 تنی خود، مغز نسبتاً کوچکی داشت و هنگام شنا از پژواک‌یابی استفاده نمی‌کرد. از منظر تکاملی، نکته مهم‌تر این است که باسیلوسوروس یک سبک زندگی کاملاً آبزی داشت و علاوه بر شنا و تغذیه در اقیانوس، زایمان نیز در آب انجام می‌داد. این نشان از تکامل اندازه در نهنگ ها دارد.

هم‌عصران باسیلوسوروس بسیار کم‌خطرتر بودند، شاید به این دلیل که تنها جایی برای یک شکارچی پستاندار غول‌پیکر در زنجیره غذایی زیر دریا وجود داشت. دورودون (Dorudon) زمانی تصور می‌شد که بچه باسیلوسوروس باشد. بعدها مشخص شد که این نهنگ کوچک (فقط حدود 5 متر طول و نیم تن وزن) شایسته سرده‌ی خاص خود است. و ائتیوسِتوس (Aetiocetus) که بسیار دیرتر (حدود 25 میلیون سال پیش) زندگی می‌کرد، اگرچه فقط چند تن وزن داشت، اما اولین سازگاری ابتدایی برای تغذیه از پلانکتون را نشان می‌دهد؛ صفحات کوچک بالین در کنار دندان‌های معمولی‌اش.

هیچ بحثی در مورد نهنگ‌های ماقبل تاریخ بدون ذکر یک سرده نسبتاً جدید، که به درستی لویاتان (Leviathan) نامگذاری شده، کامل نخواهد بود. وجود این نهنگ در تابستان سال 2010 به جهان اعلام شد. این نهنگ اسپرم 15 متری "فقط" حدود 25 تن وزن داشت، اما به نظر می‌رسد که علاوه بر ماهی‌ها و ماهی‌های مرکب ماقبل تاریخ، همنوعان خود را نیز شکار می‌کرده و احتمالاً خود نیز شکار بزرگترین کوسه ماقبل تاریخ تاریخ، مگالودون (Megalodon) با اندازه‌ی باسیلوسوروس، بوده است. این داستان به ما نشان می دهد که نهنگ ها چه می خوردند و چگونه در آن زمان، زنجیره غذایی وجود داشت.