เมื่อ 37 ล้านปีก่อน สัตว์รูปร่างคล้ายงูยาว 15 เมตร มีขากรรไกรที่เปิดกว้างและฟันที่แหลมคม ตายและจมสู่ก้นมหาสมุทรทีทิสในยุคดึกดำบรรพ์ ตะกอนค่อยๆก่อตัวทับถมร่างของมันต่อเนื่องยาวนานนับล้านปี เมื่อน้ำทะเลลดลงและพื้นทะเลกลายเป็นทะเลทราย ลมก็เริ่มพัดพาหินทรายและหินดินดานที่ปกคลุมกระดูกออกไป โลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างช้าๆ การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกส่งผลให้แผ่นเปลือกโลกอินเดียชนเข้ากับแผ่นเปลือก โลกเอเชีย ยกตัวขึ้นเป็นเทือกเขาหิมาลัย ขณะที่ในแอฟริกา บรรพบุรุษมนุษย์คนแรกยืนบนขาหลังเพื่อออกเดิน เหล่าฟาโรห์สร้างพีระมิดขึ้นมา อาณาจักรโรมันรุ่งเรืองและล่มสลาย ตลอดช่วงเวลานั้นสายลมได้ทำหน้าที่ขุดค้นด้วยความอดทนเรื่อยมา จนวันหนึ่ง ฟิลิป กิงเกอริช ได้ปรากฏตัวขึ้นเพื่อสานต่อปฏิบัติภารกิจนี้ให้ลุล่วง เย็นวันหนึ่งเมื่อเดือนพฤศจิกายนที่ผ่านมา กิงเกอริช นักบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน นอนเหยียดยาวอยู่ข้างชุดกระดูกสันหลังของเจ้า บาซิโลซอรัส (Basilosaurus) กลางทะเลทรายที่รู้จักกันในนาม วาดิไฮตัน ของประเทศอียิปต์ ทรายรอบตัวเขาเต็มไปด้วยฟอสซิลฟันฉลาม หนามเม่นทะเล และกระดูกปลาจำพวกปลาดุกขนาดยักษ์
แท้จริงแล้ว บาซิโลซอรัส คือวาฬชนิดหนึ่ง แต่มีขาหลังสองข้างอันบอบบางยื่นออกมาจากด้านข้างลำตัวขาแต่ละข้างมีขนาดพอๆ กับขาของเด็กหญิงอายุ 3 ขวบ ขาเล็กๆน่ารักที่มีรูปทรงสมบูรณ์แต่ใช้ประโยชน์ไม่ได้เลยแม้แต่จะใช้เดิน นี้ เป็นเงื่อนงำสำคัญในการทำความเข้าใจว่า วาฬในปัจจุบันซึ่งได้ชื่อว่าเป็นเครื่องจักรว่ายน้ำที่ผ่านการปรับแต่งจน สมบูรณ์แบบนั้นสืบสายพันธุ์มาจากสัตว์บกเลี้ยงลูกด้วยนมที่ครั้งหนึ่งเคย เดินสี่ขาได้อย่างไร กิงเกอริชทุ่มเทเวลาส่วนใหญ่ ในหน้าที่การงานไปกับการอธิบายเรื่องการเปลี่ยนรูปร่าง (metamorphosis) ซึ่งว่ากันว่าเป็นเรื่องลึกล้ำที่สุดในอาณาจักรสัตว์
วาดิไฮตัน ซึ่งแปลตามตัวได้ว่า หุบเขาแห่งวาฬ รุ่มรวย ไปด้วยหลักฐานที่ช่วยปะติดปะต่อปริศนาเกี่ยวกับการดำรงชีวิตของวาฬในครั้ง บรรพกาล บรรพบุรุษร่วมของวาฬและสัตว์บกที่เหลือทั้งหมด คือสัตว์สี่ขาหัวแบน รูปร่างคล้าย แซลาแมนเดอร์ ซึ่งลากตัวเองขึ้นจากท้องทะเลสู่ชายฝั่งที่เต็มไปด้วยโคลนเมื่อประมาณ 360 ล้านปีก่อน ลูกหลานของพวกมันค่อยๆพัฒนาประสิทธิภาพ การทำงานของปอดแบบเดิม เปลี่ยนครีบเป็นขา และปรับข้อต่อขากรรไกรให้สามารถรับเสียงในอากาศแทนที่จะเป็นในน้ำ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลายเป็นหนึ่งในสัตว์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการ ดำรงชีวิตบนพื้นดิน ราว 60 ล้านปีก่อน พวกมันครองพิภพ ขณะที่วาฬเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนน้อยที่มีวิวัฒนาการย้อนกลับไปสู่การ ดำรงชีวิตใต้น้ำ โดยพัฒนาร่างกายให้กลับไปสามารถรับสัมผัส กินอาหาร เคลื่อนไหว และผสมพันธุ์ใต้น้ำได้
ไม่ว่าขาเล็กๆของ บาซิโลซอรัส จะมีไว้เพื่อการใดก็ตาม การค้นพบกระดูกขาเหล่านี้เป็นการยืนยันว่า บรรพบุรุษของวาฬเคยเดิน ย่ำ และกระโดดบนพื้นดินมาก่อน แต่โฉมหน้าของของบรรพบุรุษเหล่านี้ยังคงไม่ชัดเจน โครงสร้างกระดูกบางอย่างของวาฬโบราณ โดยเฉพาะชุดฟันกรามสามเหลี่ยมขนาดใหญ่มีลักษณะคล้ายคลึงกับฟันของเมโซไนคิด (mesonychid) สัตว์ กีบกินเนื้อพวกหนึ่งในสมัยอีโอซีน ย้อนหลังไปในช่วงทศวรรษ 1950 นักวิทยาภูมิคุ้มกันค้นพบคุณลักษณะบางอย่างในเลือดวาฬที่บ่งชี้ว่าพวกมันอาจ สืบสายพันธุ์จากสัตว์กีบคู่เลี้ยงลูกด้วยนมที่รวมถึง หมู กวาง อูฐ และสัตว์จำพวกกีบเท้าคู่อื่นๆ พอถึงทศวรรษ 1990 นักชีววิทยาโมเลกุลทำการศึกษารหัสพันธุกรรมของสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมนี้ และลงความเห็นว่า ญาติใกล้ชิดที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่ของวาฬคือ สัตว์กีบอย่างฮิปโปโปเตมัส
กิงเกอริชเชื่อว่า สัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกๆอาจมีรูปร่างหน้าตาคล้ายกับพวกสกุลแอนแทรโคแดร (anthracothere) สัตว์ กินหญ้ารูปร่างสะโอดสะองคล้ายฮิปโป ซึ่งอาศัยอยู่ตามหนองน้ำในสมัยอีโอซีน ไม่ว่าจะมีขนาดหรือรูปร่างหน้าตาอย่างไรก็ตาม วาฬในยุคแรกเริ่มก็ปรากฏขึ้นประมาณ 55 ล้านปีก่อน เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมปัจจุบันอื่นๆ ในช่วงที่อุณหภูมิโลกพุ่งสูงขึ้นตอนต้นสมัยอีโอซีน พวกมันอาศัยอยู่ตามชายฝั่งด้านตะวันออกของมหาสมุทรทีทิส ที่ซึ่งสายน้ำเป็นปัจจัยเกื้อหนุนสำคัญที่ทำให้เกิดวิวัฒนาการไม่ว่าจะเป็น ความอบอุ่น ความเค็ม ความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์ทะเล และการปลอดจากไดโนเสาร์ที่อาศัยอยู่ในน้ำ ซึ่งสูญพันธุ์ไปเมื่อ 10 ล้านปีก่อนหน้านั้น การหาแหล่งอาหารใหม่ลึกลงไปในน้ำส่งผลให้สัตว์ที่หากินตามน้ำตื้นเหล่านี้ ค่อยๆพัฒนาปากที่ยาวขึ้นและฟันที่แหลมคมขึ้นเพื่อให้เหมาะกับการจับปลา จนเมื่อราว 50 ล้านปีก่อน พวกมันได้เข้าสู่ระยะของ ปากีเซตัส ที่มีสี่ขาและว่ายน้ำได้อย่างช่ำชอง แต่ยังคงใช้ชีวิตบนพื้นดิน
การ ปรับตัวเข้าหาแหล่งน้ำ ทำให้วาฬยุคแรกเริ่มได้เข้าถึงสิ่งแวดล้อมที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ เข้าไม่ถึง สิ่งแวดล้อมใหม่นี้เพียบพร้อมไปด้วยอาหารและแหล่งพักพิง ขณะที่ศัตรูและสัตว์นักล่ามีไม่มากนัก ซึ่งเป็นเงื่อนไขและปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับวิวัฒนาการ สิ่งที่เกิดตามมาคือมหกรรมการทดลองทางวิวัฒนาการขนานใหญ่ของเผ่าพันธุ์วาฬ ซึ่งส่วนใหญ่ลงเอยด้วยการสูญพันธุ์ไปยาวนานก่อนจะถึงยุคปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็น แอมบูโลเซตัส (Ambulocetus) ขนาดใหญ่โตหนัก 725 กิโลกรัม ซึ่งเป็นสัตว์นักล่าที่ซุ่มทำร้ายเหยื่อด้วยแข้งขาที่ป้อมสั้น ขากรรไกรขนาดใหญ่ หน้าตาคล้ายจระเข้น้ำเค็มมีขน ดาลานิสต์ (Dalanist) ที่มีลำคอยาวและหัวคล้ายนกกระสา หรือ มาคาราเซตัส (Makaracetus) ที่มีงวงสั้นโง้งแข็งแรง ซึ่งอาจใช้ในการกินมอลลัสก์
ราว 45 ล้านปีก่อน ขณะที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยของโลกใต้น้ำดึงดูดให้วาฬออกสู่ทะเลไกลยิ่งขึ้น คอของมันก็หดสั้นลงและแข็งขึ้น เพื่อให้แหวกว่ายในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่วนหลังใบหน้ายาวและเรียวแหลมขึ้นคล้ายหัวเรือ ขาหลังหนาขึ้นไว้ช่วยในการว่ายน้ำ นิ้วเท้าเหยียดและค่อยๆกลายเป็นพังผืด โดยมีลักษณะคล้ายเท้าเป็ดขนาดใหญ่ส่วนตรงปลายยังคงเป็นกีบเท้าเล็กๆที่ได้ รับมาจากบรรพบุรุษสัตว์กีบ วิธีการว่ายน้ำก็พัฒนาขึ้นเช่นกัน กล่าวคือวาฬบางชนิดพัฒนาช่วงหางที่แข็งแรงและหนาเพื่อช่วยในการเคลื่อนที่ไป ข้างหน้าอย่างคล่องแคล่ว ด้วยการกระเพื่อมร่างกายส่วนล่างขึ้นลง กระบวนการคัดเลือกตามธรรมชาติที่โน้มเอียงไปสู่รูปแบบการเคลื่อนที่อย่างมี ประสิทธิภาพเช่นนี้ นำไปสู่การวิวัฒน์กระดูกสันหลังที่ยาวและยืดหยุ่นมากขึ้น รูจมูกเลื่อนไปด้านหลังของปากขึ้นสู่ด้านบนหัว กลายเป็นช่องหายใจหรือรูพ่นน้ำ (blowhole) เมื่อ เวลาผ่านไปและวาฬดำน้ำได้ลึกขึ้น ตาของมันเริ่มเคลื่อนจากส่วนบนสู่ด้านข้างของหัวเพื่อให้มองเห็นด้านข้างใน น้ำได้ดีขึ้น ขณะที่หูของวาฬจับสัญญาณเสียงใต้น้ำได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากแผ่นไขมันที่ทอดตัวตามแนวความยาวของร่องขากรรไกร โดยทำหน้าที่จับการสั่นสะเทือนราวกับสายอากาศใต้น้ำ และส่งผ่านไปยังหูชั้นกลาง
แม้ จะปรับตัวเข้ากับโลกใต้น้ำได้เป็นอย่างดี แต่บรรพบุรุษวาฬอายุ 45 ล้านปีเหล่านี้ ยังคงต้องพาตัวเองขึ้นฝั่งด้วยนิ้วมือและนิ้วเท้าที่เป็นพังผืด เพื่อหาน้ำจืดดื่ม หาคู่ หรือหาที่ปลอดภัยในการตกลูก แต่ในช่วงเวลาเพียงไม่กี่ล้านปี วาฬได้ก้าวผ่านจุดที่ไม่อาจหวนกลับไปเป็นอย่างเดิมอีก ดังจะเห็นได้จาก บาซิโลซอรัส, โดรูดอน และญาติของพวกมันที่ไม่เคยย่างกรายขึ้นมาบนฝั่งอีกเลย วาฬยุคบุกเบิกเหล่านี้แหวกว่ายอยู่ในน้ำด้วยความมั่นใจในท้องทะเลอันกว้าง ใหญ่ และถึงกับว่ายข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปถึงชายฝั่งประเทศเปรูและสหรัฐอเมริกา ตอนใต้ในปัจจุบัน ร่างกายของพวกมันปรับให้เข้ากับการใช้ชีวิตในน้ำโดยเฉพาะ กล่าวคือขาหน้าสั้นลงและแข็งขึ้นเพื่อเป็นครีบสำหรับว่ายน้ำ ส่วนปลายหางแผ่ออกเป็นรูปสามเหลี่ยมเพื่อช่วยในการดันหรือยกตัว (หลักการเดียวกับเรือไฮโดรฟอยล์) กระดูกเชิงกรานแยกออกจากกระดูก สันหลังเพื่อให้หางสามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้มากขึ้น กระนั้นขาหลังของพวกมันก็ยังคงอยู่ โดยมีเข่า เท้า ข้อเท้า และนิ้วเท้าขนาดเล็กครบถ้วน ซึ่งถึงตอนนี้ไม่สามารถใช้เดินได้อีกต่อไป แต่อาจช่วยสำหรับการผสมพันธุ์
การเปลี่ยนแปลงรูปร่างช่วงสุดท้ายจากบาซิลโลซอริดสู่วาฬปัจจุบัน เริ่มต้นขึ้นราว 34 ล้านปีก่อน ในช่วงที่สภาพอากาศหนาวเย็นลงอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นการสิ้นสุดสมัยอีโอซีน การลดลงของอุณหภูมิน้ำใกล้ขั้วโลก การเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำมหาสมุทร และการลอยตัวขึ้นของน้ำทะเลที่อุดมไปด้วยสารอาหารตามแนวชายฝั่งตะวันตกของ ทวีปแอฟริกาและยุโรป นำพาวาฬเข้าสู่สภาพแวดล้อมใหม่อย่างสิ้นเชิง และผลักดันให้เกิดความเปลี่ยนแปลงเชิงสรีระอื่นๆ เช่น สมองขนาดใหญ่ การระบุตำแหน่งจากเสียงสะท้อน ชั้นไขมันห่อหุ้มร่างกาย และในบางชนิดพันธุ์ บาลีน (baleen) หรือแผ่นกรองกินได้เข้าแทนที่ฟันสำหรับการดักจับคริลล์ คุณลักษณะเหล่านี้เองที่สืบทอดต่อมาจนถึงสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบัน
สิงหาคม 2553
