Forntida fossiler av en valart som tros finnas endast i södra vatten har upptäckts på nordliga platser i Japan och Italien.

Dvärgvalen Caperea marginata är ett mysterium i nästan alla avseenden. Det är världens minsta val (upp till 6,5 meter lång), den enda valen som kan se färg, och dess skelett har enorma, överlappande ribbor som ger det utseendet av en tank.

Dess evolutionära ursprung diskuteras fortfarande hett. Den har ingen nära levande släkting och är den enda större valhärstamningen som är helt begränsad till södra halvklotet.

Fossiler relaterade till dvärgvalen, några av dem upp till 10 miljoner år gamla, har hittats i Australien, Argentina och Peru. Tillsammans, de antyder att pygmérättvalar alltid har varit riktiga sydbor – lika endemiska för denna del av världen som koalor och kängurur är i Australien.

Eller, åtminstone, det var vad vi trodde tills det norra fyndet.

Nordligt fynd

I en tidning som publicerades idag i Aktuell biologi , vårt internationella team (som spänner över tre kontinenter) beskriver två Caperea -liknande fossiler som helt vänder historien om denna bisarra val på huvudet.

De nya exemplaren - en delskalle från Okinawa i södra Japan, och ett öronben från Sicilien, Italien - visa att pygmérättvalar en gång förekom på norra halvklotet.

Fynd Caperea i norr var verkligen oväntat. Föreställ dig att snubbla över en känguru i Skottland, eller en isbjörn i Antarktis! Så hur gjorde det Caperea hamna i norra hav? Ännu mer spännande, varför finns den inte längre?

De nordliga fossilernas ålder ger en viktig ledtråd. Jämfört med sina södra motsvarigheter, de nordliga exemplaren är relativt unga:de levde för cirka 1,8 miljoner år sedan i Italien och bara 500, 000-900, 000 år sedan i Japan.

Dessa datum sammanfaller med en tid av uttalad global avkylning - istiden - som började för cirka 2,5 miljoner år sedan.

Kylvatten

Före istiden, Caperea bodde bara i söder, precis som idag. Norr om dess livsmiljö låg varmt, tropiska hav som bjöd på lite mat.

Men när temperaturen sjönk, vattnet nära ekvatorn svalnade och blev rikare på näringsämnen. Detta skulle ha gjort det lättare för Caperea att sprida sig till och, i sista hand, bortom tropikerna, in på norra halvklotet. Liknande resor gjordes av andra marina däggdjur, inklusive några delfiner, högvalar och elefantsälar.

Men dessa goda tider skulle inte hålla i sig. När glacial gav vika för interglacial, de tropiska haven värmdes upp och deras näringsmängd minskade. Det som en gång var en tropisk gateway blev en oframkomlig barriär, lämnar populationer instängda på båda sidor om ekvatorn i en värmande värld.

Medan vissa uppdelade marina däggdjurspopulationer utvecklades till separata nordliga och sydliga arter, som elefantsälar och rätarvalar, andra avböjde att dö ut på en halvklot. Caperea i norr hade det senare ödet.

Så hur gjorde en sådan betydande, går den geologiskt senaste förändringen av valarnas utbredning och ekologi obemärkt förrän nu?

Till skillnad från sina kusiner på land, fossiler av marina däggdjur från de senaste 2 miljoner åren är relativt sällsynta. Faktiskt, vi vet mer om marina däggdjur som levde för 5 miljoner år sedan än om deras ättlingar som bara lever för 100, 000 år sedan.

Detta beror på att de sistnämnda levde i en tid då enorma mängder vatten var instängt i polarisar, vilket resulterar i havsnivåsänkningar på ibland mer än 100 meter. När isen smälte och havsnivån steg, de flesta av resterna av dessa marina däggdjur begravdes djupt under havet, blir otillgänglig för paleontologer.

I dag, det finns bara ett fåtal platser där istidens valfossil ändå har kommit fram, ofta för att geologiska krafter fick vissa områden att stiga uppåt och, ännu en gång, Ur vattnet.

Dvärgvalarna på norra halvklotet öppnar ett sällsynt fönster på denna senaste fas av marina däggdjurs evolution, och föreslå intressanta tider och oväntad historia. Vad kan vi hitta i framtiden? Tasmanska valrossar? Pingviner i Alaska?

Fossil är kraftfulla budbärare från det förflutna. Att en sådan dramatisk förändring i det geografiska utbredningsområdet och ekologin för pygmérättvalar inträffade så snabbt är en påminnelse om klimatförändringarnas djupgående inverkan på havet.

Vår uppvärmande värld kan leda till att tropiska hav blir allt mer ogästvänliga för marina däggdjur, med ekvatorn som stoppar rörelsen för en gång utbredda arter, såsom rorquals.

Bara tiden kommer att utvisa om klimatuppdelningen i nordliga och södra populationer leder till mer evolution eller utrotning av marina däggdjur.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.