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Piscobalaena nana Pilleri & Siber, 1989 est un petit mysticète à fanons du Pliocène inférieur de la Formation Pisco, Pérou. L’holotype de cette espèce est un crâne incomplet (dont manque le vertex) avec les tympaniques associés. La description de cinq nouveaux spécimens remarquablement préservés de ce taxon (trois d’entre eux associés à un squelette post-crânien partiel) permet de considérer la variation individuelle au sein d’une seule espèce de mysticète fossile. Ces spécimens constituent une série ontogénétique partielle incluant un individu sub-adulte, trois adultes et un vieil adulte. Piscobalaena nana est comparé à Nannocetus eremus Kellogg, 1929, Cetotherium rathkei Brandt, 1843, Herpetocetus sendaicus (Hatai, Hayasaka & Masuda, 1963) et Metopocetus durinasus Cope, 1896 qui ont une morphologie et un âge proches de ceux de l’espèce péruvienne. L’analyse de parcimonie de 101 caractères morphologiques du crâne, de la région auditive et du dentaire, testés sur 23 taxons confirme la paraphylie des Cetotheriidae tels qu’ils sont traditionnellement définis. En outre, l’analyse suggère également que six (Piscobalaena, Herpetocetus, Metopocetus, Cetotherium, Nannocetus, Mixocetus) des 12 mysticètes à fanons fossiles pris en compte constituent un clade : les Cetotheriidae s.s. La monophylie de ce clade est soutenue par 10 caractères crâniens (e.g., les processus ascendants des maxillaires sont en contact médialement à leur apex ou sur toute leur longueur ; les bords latéraux des nasaux sont extrêmement convergents postérieurement ; le supraorbitaire du frontal est orienté antérieurement) et cinq caractères de la région auditive (e.g., au niveau du méat auditif interne, le bord antérieur du foramen facial présente une échancrure, plus ou moins profonde, pour le passage du grand nerf pétrosal). Les Cetotheriidae ont en commun avec les Balaenopteridae la présence d’une interdigitation des os rostraux et crâniaux, matérialisée, entre autres, par une élongation postérieure des processus ascendants des maxillaires. Cette condition renforce l’architecture du crâne et pourrait suggérer un mode alimentaire par engouffrement semblable à celui observé chez les Balaenopteridae.
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