I mammiferi marini sono mammiferi acquatici che dipendono dall'oceano e da altri ecosistemi marini per la loro esistenza. Includono animali come foche, balene, lamantini, lontre marine e orsi polari. Sono un gruppo informale, unificato solo dalla dipendenza dagli ambienti marini per l'alimentazione e la sopravvivenza.

L'adattamento dei mammiferi marini a uno stile di vita acquatico varia notevolmente tra le specie. Sia i cetacei che i sireni sono completamente acquatici e quindi sono abitanti dell'acqua obbligati. Foche e leoni marini sono semiaquatici; trascorrono la maggior parte del tempo in acqua ma devono tornare a terra per attività importanti come l' accoppiamento , l' allevamento e la muta . Al contrario, sia la lontra che l'orso polare sono molto meno adatti alla vita acquatica. Anche le diete dei mammiferi marini variano notevolmente; alcuni mangiano lo zooplancton, altri mangiano pesce, calamari, crostacei o alghe e alcuni mangiano altri mammiferi. Mentre il numero di mammiferi marini è piccolo rispetto a quelli che si trovano sulla terra, il loro ruolo in vari ecosistemi è ampio, soprattutto per quanto riguarda il mantenimento degli ecosistemi marini, attraverso processi che includono la regolazione delle popolazioni di prede. Questo ruolo nel mantenimento degli ecosistemi li rende particolarmente preoccupanti poiché il 23% delle specie di mammiferi marini è attualmente minacciato.

I mammiferi marini furono cacciati per la prima volta dagli aborigeni per cibo e altre risorse. Molti erano anche l'obiettivo dell'industria commerciale, portando a un forte calo di tutte le popolazioni di specie sfruttate, come balene e foche. La caccia commerciale ha portato all'estinzione della mucca di mare di Steller , del visone marino , del leone marino giapponese e della foca monaca dei Caraibi . Dopo la fine della caccia commerciale, alcune specie, come la balena grigia e l'elefante marino settentrionale , sono aumentate di numero; al contrario, altre specie, come la balena franca nordatlantica, sono in grave pericolo di estinzione. Oltre alla caccia, i mammiferi marini possono essere uccisi come catture accessorie dalla pesca, dove rimangono impigliati in reti fisse e annegano o muoiono di fame. L'aumento del traffico oceanico causa collisioni tra navi oceaniche veloci e grandi mammiferi marini. Il degrado degli habitat minaccia anche i mammiferi marini e la loro capacità di trovare e catturare cibo. L'inquinamento acustico , ad esempio, può influire negativamente sui mammiferi che ecolocalizzano e gli effetti in corso del riscaldamento globale degradano gli ambienti artici.

Classificazione delle specie esistenti

• Ordine Cetartiodactyla - Sottordine Whippomorpha
  • Famiglia Balaenidae (Balena franca e balenottera comune, 2 generi e 4 specie)
  • Famiglia Cetotheriidae (balena franca pigmea, 1 specie)
  • Famiglia Balaenopteridae (2 generi e 8 specie)
  • Famiglia Eschrichtiidae (balena grigia, 1 specie)
  • Famiglia Physeteridae (capodoglio, 1 specie)
  • Famiglia Kogiidae (capodoglio pigmeo e capodoglio nano, 1 genere e 2 specie)
  • Famiglia Monodontidae (narvalo e beluga, 2 generi e 2 specie)
  • Famiglia Ziphiidae (balene dal becco, 6 generi e 21 specie)
  • Famiglia Delphinidae (delfini oceanici, 17 generi e 38 specie
  • Famiglia Phocoenidae (focene, 2 generi e 7 specie)
• Ordine Sirenia (mucche di mare)
  • Famiglia Trichechidae (lamantini, 3 specie)
  • Famiglia Dugongidae (dugonghi, 1 specie)
• Ordine Carnivora - Sottordine Pinniprdia (otarie, trichechi, foche
  • Famiglia Otanidae (foche dalle orecchie, 7 generi e 15 specie)
  • Famiglia Odobenidae (tricheco, 1 specie
  • Famiglia Phocidae (foche senza orecchie, 14 generi e 18 specie)

Evoluzione

I mammiferi marini

formano un gruppo eterogeneo di 129 specie che dipendono dall'oceano per la loro esistenza. Sono un gruppo informale unificato solo dalla dipendenza dagli ambienti marini per l'alimentazione. Nonostante la diversità anatomica osservata tra i gruppi, il miglioramento dell'efficienza del foraggiamento è stato il motore principale della loro evoluzione. Il livello di dipendenza dall'ambiente marino varia notevolmente a seconda delle specie. Ad esempio, i delfini e le balene dipendono completamente dall'ambiente marino per tutte le fasi della loro vita; le foche si nutrono nell'oceano ma si riproducono sulla terraferma; gli orsi polari devono nutrirsi sulla terra.

I cetacei

sono diventati acquatici circa 50 milioni di anni fa. Sulla base di ricerche molecolari e morfologiche, i cetacei rientrano geneticamente e morfologicamente saldamente all'interno degli Artiodactylai> (ungulati pari). Il termine Cetartiodactyla riflette l'idea che le balene si siano evolute all'interno degli ungulati. Il termine è stato coniato fondendo il nome dei due ordini, Cetacea e Artiodactyla, in un'unica parola. Secondo questa definizione, si pensa che il parente terrestre vivente più vicino delle balene e dei delfini siano gli ippopotami.
A causa del loro habitat, le balene sono "respiratrici coscienti": devono decidere quando respirare. Riguardo al sonno, tutti i mammiferi dormono e così fanno anche le balene, con l'unica differenza che non possono cadere in stato di incoscienza per periodi troppo lunghi, proprio perché devono essere coscienti per poter respirare. La soluzione a questo problema è ottenuta facendo sì che dorma solo un emisfero per volta del loro cervello. Così le balene non sono mai completamente addormentate ma possono comunque riposare secondo i loro bisogni. I cetacei dormono circa 8 ore al giorno.

Le femmine di balena danno alla luce normalmente un solo cucciolo lungo dai 5 ai 7 m. Sono dei placentati. Nella maggior parte delle balene la maturità riproduttiva arriva tardi, tipicamente a sette-dieci anni. Questa strategia fornisce a ogni nuovo nato un'alta percentuale di sopravvivenza.Al parto il piccolo nasce facendo uscire prima la coda, in modo da minimizzare il rischio di affogare. Le madri delle balene nutrono i giovani in modo attivo, spruzzando il latte grasso nelle loro bocche.
Le balene sono discendenti dei mammiferi che vivevano sulla terraferma. I loro antenati hanno iniziato ad adattarsi alla vita acquatica approssimativamente 50 milioni di anni fa. Una recente scoperta (2009: la notizia è stata pubblicata dalla rivista statunitense online PLosOne, Public Library of Science) conferma l'ipotesi che i più antichi antenati dei cetacei attuali avevano origini terrestri: le balene venivano a terra per partorire.

I sireni,

le mucche di mare, sono diventati acquatici circa 40 milioni di anni fa. La prima apparizione di sireni nella documentazione fossile fu durante il primo Eocene, e dal tardo Eocene, i sireni si erano notevolmente diversificati. Abitanti di fiumi, estuari e acque marine vicine, erano in grado di diffondersi rapidamente. Il sireno più primitivo, † Prorastomus, è stato trovato in Giamaica, a differenza di altri mammiferi marini originari del Vecchio Mondo (come i cetacei). Il primo sireniano quadrupede conosciuto era il †Pezosiren del primo medio Eocene. Le prime vacche di mare conosciute, delle famiglie † Prorastomidae e † Protosirenidae, erano entrambe confinate nell'Eocene, ed erano creature anfibie delle dimensioni di un maiale, a quattro zampe. I primi membri di Dugongidae apparvero nel medio Eocene. A questo punto, le mucche di mare erano completamente acquatiche.

I pinnipedi

si separarono da altri caniformi per 50 milioni di anni fa durante l'Eocene. Il loro legame evolutivo con i mammiferi terrestri era sconosciuto fino alla scoperta nel 2007 di † Puijila darwini nei primi depositi del Miocene a Nunavut , Canada. Come una lontra moderna, † Puijila aveva una lunga coda, arti corti e piedi palmati al posto delle pinne. I lignaggi degli Otariidae (foche dalle orecchie) e degli Odobenidae (trichechi) si sono divisi per quasi 28 milioni di anni fa. Si sa che i Phocidi (foche senza orecchie) sono esistiti per almeno 15 mya, e le prove molecolari supportano una divergenza dei Monachinae (foche monache) e Focinae 22 milioni di anni fa.

La lontra marina.

Prove fossili indicano che il lignaggio della lontra marina (Enhydra) si è isolato nel Pacifico settentrionale a circa due milioni di anni fa, dando origine all'ormai estinto † Enhydra macrodonta e alla moderna lontra marina, Enhydra lutris. La lontra marina si è evoluta inizialmente nell'Hokkaidō settentrionale e in Russia, per poi diffondersi a est fino alle Isole Aleutine, nell'Alaska continentale e lungo la costa nordamericana. In confronto a cetacei, sireni e pinnipedi, che sono entrati in acqua rispettivamente a circa 50, 40 e 20 milioni di anni fa, la lontra marina è relativamente nuova nella vita marina. Per alcuni aspetti, però, la lontra marina è più adatta all'acqua rispetto ai pinnipedi, che devono trascinarsi sulla terra o sul ghiaccio per partorire.

L'Orso polare.

Si pensa che gli orsi polari si siano discostati da una popolazione di orsi bruni, Ursus arctosi>, che si isolò durante un periodo di glaciazione nel Pleistocene o dalla parte orientale della Siberia , (dalla Kamchatka e dalla penisola di Kolym). Il fossile di orso polare più antico conosciuto è un osso mascellare di 130.000-110.000 anni fa, trovato sul principe Charles Foreland nel 2004. Il DNA mitocondriale (mtDNA) dell'orso polare si è discostato dall'orso bruno per circa 150.000 anni fa. Inoltre, alcuni cladi dell'orso bruno, come valutato dal loro mtDNA, sono più strettamente correlati agli orsi polari che ad altri orsi bruni, il che significa che l'orso polare potrebbe non essere considerato una specie secondo alcuni concetti di specie.

In generale, le invasioni terrestri di amnioti del mare sono diventate più frequenti nel Cenozoico che nel Mesozoico. I fattori che contribuiscono a questa tendenza includono la crescente produttività degli ambienti marini vicini alla costa e il ruolo dell'endotermia nel facilitare questa transizione.

Distribuzione e habitat

I mammiferi marini sono ampiamente distribuiti in tutto il mondo, ma la loro distribuzione è irregolare e coincide con la produttività degli oceani. La ricchezza di specie raggiunge il picco a circa 40° di latitudine, sia a nord che a sud. Ciò corrisponde ai livelli più elevati di produzione primaria in Nord e Sud America , Africa, Asia e Australia. La gamma totale delle specie è molto variabile per le specie di mammiferi marini. In media la maggior parte dei mammiferi marini ha gamme equivalenti o inferiori a un quinto dell'Oceano Indiano. La variazione osservata nella dimensione dell'intervallo è il risultato delle diverse esigenze ecologiche di ciascuna specie e della loro capacità di far fronte a un'ampia gamma di condizioni ambientali. L'alto grado di sovrapposizione tra la ricchezza delle specie di mammiferi marini e le aree di impatto umano sull'ambiente è motivo di preoccupazione.

La maggior parte dei mammiferi marini, come le foche e le lontre marine, abitano la costa. Le foche, tuttavia, utilizzano anche una serie di habitat terrestri, sia continentali che insulari. Nelle zone temperate e tropicali, si spostano su spiagge di sabbia e ciottoli , coste rocciose, secche, distese di fango, pozze di marea e nelle grotte marine. Alcune specie poggiano anche su strutture artificiali, come moli, boe e piattaforme petrolifere. Le foche possono spostarsi più all'interno e riposare nelle dune di sabbia o nella vegetazione e possono persino arrampicarsi sulle scogliere. La maggior parte dei cetacei vive nell'oceano aperto e specie come il capodoglio possono immergersi a profondità da -300 a -760 m in cerca di cibo. I sireni vivono in acque costiere poco profonde, abitualmente a 9,1 m sotto il livello del mare. Tuttavia, è noto che si immergono a -37 m per foraggiare le fanerogame marine di acque profonde. Le lontre marine vivono in aree protette, come coste rocciose, foreste di alghe e barriere coralline, sebbene possano risiedere tra i ghiacci o in aree sabbiose, fangose o limose.

Molti mammiferi marini migrano stagionalmente. Il ghiaccio annuale contiene aree di acqua che appaiono e scompaiono durante l'anno al variare del tempo e le foche migrano in risposta a questi cambiamenti. A loro volta, gli orsi polari devono seguire la loro preda. Nella baia di Hudson , nella baia di James e in alcune altre aree, il ghiaccio si scioglie completamente ogni estate (un evento spesso definito "rottura del lastrone di ghiaccio"), costringendo gli orsi polari ad andare sulla terraferma e ad aspettare per mesi fino al prossimo gelo su. Nei mari Chukchi e Beaufort , gli orsi polari si ritirano ogni estate nel ghiaccio più a nord che rimane congelato tutto l'anno. Le foche possono anche migrare verso altri cambiamenti ambientali, come El Niñoe le foche viaggianti possono utilizzare varie caratteristiche del loro ambiente per raggiungere la loro destinazione, inclusi i campi geomagnetici, le correnti d'acqua e di vento, la posizione del sole e della luna e il gusto e la temperatura dell'acqua. Le balene migrano notoriamente per lunghe distanze nelle acque tropicali per partorire e allevare piccoli, forse per prevenire la predazione da parte delle orche assassine. La balena grigia ha la migrazione registrata più lunga di qualsiasi mammifero, con uno che viaggia per 23.000 km dal Mare di Okhotsk alla penisola di Baja. Durante l'inverno, i lamantini che vivono all'estremità settentrionale del loro areale migrano verso acque più calde.

Dieta

Tutti i cetacei sono carnivori e predatori. Le balene dentate si nutrono principalmente di pesci e cefalopodi, seguite da crostacei e bivalvi. Alcuni possono nutrirsi con altri tipi di animali, come altre specie di balene o alcune specie di pinnipedi. Un metodo di alimentazione fatto da vari individui è la concentrazione in una specie di palla dei banchi di pesce, i singoli membri poi, a turno, attraversano la palla, nutrendosi del pesce stordito. Il coralling è un metodo in cui i delfini spingono i pesci in acque poco profonde per catturarli più facilmente. È anche noto che orche e delfini tursiopi guidano le loro prede su una spiaggia per nutrirsene più facilmente. È noto che le orche assassine paralizzano i grandi squali bianchi e altri squali e razze capovolgendoli. Altre balene con un muso smussato e una dentatura ridotta si affidano all'alimentazione tramite aspirazione. Sebbene carnivori, ospitano una flora intestinale simile a quella degli erbivori terrestri, probabilmente un residuo dei loro antenati erbivori.

Le lontre sono gli unici animali marini in grado di sollevare e ribaltare le rocce, cosa che spesso fanno con le zampe anteriori quando cercano la preda. La lontra marina può cogliere lumache e altri organismi dalle alghe e scavare in profondità nel fango sottomarino per le vongole. È l'unico mammifero marino che cattura i pesci con le zampe anteriori piuttosto che con i denti. Sotto ogni zampa anteriore, le lontre marine hanno una sacca di pelle sciolta che si estende attraverso il petto che usano per conservare il cibo raccolto da portare in superficie. Questa custodia contiene anche una roccia che viene utilizzata per rompere i crostacei e le vongole, un esempio di utilizzo dello strumento. Le lontre marine mangiano mentre galleggiano sulla schiena, usando le zampe anteriori per strappare il cibo e portarlo alla bocca. Si nutrono principalmente di crostacei e pesci.

I sireni sono indicati come "mucche di mare" perché la loro dieta consiste principalmente di erba marina. Quando mangiano, ingeriscono l'intera pianta, comprese le radici, anche se quando ciò è impossibile si nutrono solo delle foglie. Un'ampia varietà di fanerogame è stata trovata nel contenuto dello stomaco dei dugongo. I lamantini dell'India occidentale mangiano fino a 60 specie diverse di piante, oltre a pesci e piccoli invertebrati in misura minore.

L'orso polare è la specie di orso più carnivora e la sua dieta consiste principalmente di foche inanellate (Pusa hispida) e barbute (Erignathus barbatus). Gli orsi polari cacciano principalmente all'interfaccia tra ghiaccio, acqua e aria; catturano solo raramente le foche sulla terraferma o in mare aperto. Il metodo di caccia più comune dell'orso polare è ancora la caccia: L'orso individua un foro per la respirazione di una foca usando il suo senso dell'olfatto e si accovaccia nelle vicinanze per far apparire un sigillo. Quando la foca espira, l'orso annusa il suo alito, entra nel buco con una zampa anteriore e lo trascina fuori sul ghiaccio. L'orso polare caccia anche inseguendo le foche che riposano sul ghiaccio. Dopo aver individuato una foca, cammina fino a 90 m, quindi si accovaccia. Se il sigillo non se ne accorge, l'orso si insinua fino a una distanza compresa tra 9 e 10 m dal sigillo e poi si precipita improvvisamente ad attaccare. Un terzo metodo di caccia è quello di razziare le tane di nascita che le foche femminili creano nella neve. Possono anche nutrirsi di pesce.

I pinnipedi si nutrono principalmente di pesci e cefalopodi, seguiti da crostacei e bivalvi, quindi zooplancton e prede a sangue caldo (come gli uccelli marini). La maggior parte delle specie sono alimentatori generalisti, ma alcune sono specialiste. Di solito cacciano pesci non moscerini, invertebrati lenti o immobili o prede endotermiche quando sono in gruppo. Le specie solitarie per nutrirsi di solito sfruttano le acque costiere, le baie ei fiumi. Quando sono disponibili grandi banchi di pesci o calamari, i pinnipedi cacciano in modo cooperativo in grandi gruppi, localizzando e radunando le loro prede. Alcune specie, come la California e Sudamericani leoni marini, possono nutrirsi insieme a cetacei e uccelli marini.