Największy drapieżnik morski, jaki kiedykolwiek żył, nie był zabójcą z zimną krwią.
Cóż, zabójca, tak. Ale nowa analiza przeprowadzona przez naukowców zajmujących się środowiskiem z UCLA, UC Merced i William Paterson University rzuca światło na zdolność stałocieplnych zwierząt do regulowania temperatury ciała – i może pomóc wyjaśnić, dlaczego wyginęło.
Po przeanalizowaniu izotopów w szkliwie zębów starożytnego rekina, który wymarł około 3,6 miliona lat temu, naukowcy doszli do wniosku, że megalodon może utrzymać temperaturę ciała o około 13 stopni Fahrenheita (około 7 stopni Celsjusza) wyższą niż otaczająca woda.
Ta różnica temperatur jest większa niż te, które zostały określone dla innych rekinów żyjących obok megalodonu i jest wystarczająco duża, aby sklasyfikować megalodony jako stałocieplne.
Artykuł opublikowany w Proceedings of the National Academy of Sciences sugeruje, że ilość energii, której megalodon używał do utrzymania ciepła, przyczyniła się do jego wyginięcia. Ma to również implikacje dla zrozumienia obecnych i przyszłych zmian środowiskowych.
„Badanie czynników napędzających wyginięcie cieszącego się dużym powodzeniem drapieżnego rekina, takiego jak megalodon, może dostarczyć wglądu w wrażliwość dużych drapieżników morskich we współczesnych ekosystemach oceanicznych doświadczających skutków trwających zmian klimatu” – powiedział główny badacz Robert Eagle, adiunkt UCLA ds. nauk o atmosferze i oceanach oraz członek Instytutu Środowiska i Zrównoważonego Rozwoju UCLA.
Megalodony, które, jak się uważa, osiągały długość do 50 stóp, należały do grupy rekinów zwanych rekinami makreli — dziś członkami tej grupy są żarłacz biały i kosogon. Podczas gdy większość ryb jest zmiennocieplna, a ich temperatura ciała jest taka sama jak otaczającej wody, rekiny makreli utrzymują temperaturę całego ciała lub jego części nieco wyższą niż otaczająca je woda, co nazywa się odpowiednio mezotermią i regionalną endotermią.
Rekiny magazynują ciepło wytwarzane przez ich mięśnie, co odróżnia je od zwierząt w pełni stałocieplnych lub endotermicznych, takich jak ssaki. U ssaków obszar mózgu zwany podwzgórzem reguluje temperaturę ciała.
Różne linie dowodów wskazywały, że megalodon mógł być mezotermiczny. Ale bez danych z tkanek miękkich, które kontrolują temperaturę ciała współczesnych rekinów, trudno było określić, czy i w jakim stopniu megalodon był endotermiczny.
W nowym badaniu naukowcy szukali odpowiedzi w najliczniejszych szczątkach kopalnych megalodonu: jego zębach. Głównym składnikiem zębów jest minerał zwany apatytem, który zawiera atomy węgla i tlenu. Podobnie jak wszystkie atomy, węgiel i tlen mogą występować w „lekkich” lub „ciężkich” postaciach znanych jako izotopy, a ilość lekkich lub ciężkich izotopów tworzących apatyt może zależeć od szeregu czynników środowiskowych. Tak więc skład izotopowy skamieniałych zębów może ujawnić wgląd w to, gdzie żyło zwierzę i jakie rodzaje pokarmu jadło, aw przypadku kręgowców morskich – informacje, takie jak skład chemiczny wody morskiej, w której żyło zwierzę, i temperatura ciała zwierzęcia.
„Możesz myśleć o izotopach zachowanych w minerałach, z których składają się zęby, jak o czymś w rodzaju termometru, ale takiego, którego odczyt można zachować przez miliony lat” – powiedział Randy Flores, doktorant UCLA i członek Center for Diverse Leadership w nauce, który pracował nad badaniem. „Ponieważ zęby tworzą się w tkance żywego zwierzęcia, możemy zmierzyć skład izotopowy skamieniałych zębów, aby oszacować temperaturę, w której się uformowały, a to mówi nam przybliżoną temperaturę ciała zwierzęcia za życia”.
Ponieważ większość starożytnych i współczesnych rekinów nie jest w stanie utrzymać temperatury ciała znacznie wyższej niż temperatura otaczającej wody morskiej, izotopy w ich zębach odzwierciedlają temperatury, które niewiele odbiegają od temperatury oceanu. Jednak u zwierząt stałocieplnych izotopy w ich zębach rejestrują wpływ ciepła wytwarzanego przez zwierzę, dlatego zęby wskazują temperaturę wyższą niż otaczająca woda morska.
Naukowcy postawili hipotezę, że jakakolwiek różnica między wartościami izotopowymi megalodonu i innych rekinów żyjących w tym samym czasie wskazywałaby na stopień, w jakim megalodon mógł ogrzać własne ciało.
Naukowcy zebrali zęby megalodona i innych współczesnych rekinów z pięciu miejsc na całym świecie i przeanalizowali je za pomocą spektrometrów masowych w UCLA i UC Merced. Korzystając z modelowania statystycznego w celu oszacowania temperatury wody morskiej w każdym miejscu, w którym pobrano zęby, naukowcy odkryli, że zęby megalodonów konsekwentnie dawały średnie temperatury, co wskazywało na imponującą zdolność regulowania temperatury ciała.
Jego cieplejsze ciało pozwoliło megalodonowi poruszać się szybciej, tolerować zimniejszą wodę i rozprzestrzeniać się po całym świecie. Ale to właśnie ta ewolucyjna przewaga mogła przyczynić się do jego upadku, napisali naukowcy.
Megalodon żył w epoce pliocenu, która rozpoczęła się 5,33 miliona lat temu i zakończyła 2,58 miliona lat temu, a globalne ochłodzenie w tym okresie spowodowało zmiany poziomu morza i ekologiczne, których megalodon nie przetrwał.
„Utrzymanie poziomu energii, który pozwoliłby na podwyższenie temperatury ciała megalodona, wymagałoby żarłocznego apetytu, który mógł nie być zrównoważony w czasach zmieniającej się równowagi ekosystemu morskiego, kiedy być może musiałby nawet konkurować z nowicjuszami, takimi jak żarłacz biały” — powiedział Flores.
Współkierownik projektu Aradhna Tripati, profesor nauk o Ziemi, planetach i kosmosie na UCLA oraz członek Instytutu Środowiska i Zrównoważonego Rozwoju, powiedziała, że naukowcy planują teraz zastosować to samo podejście do badania innych gatunków.
„Po ustaleniu endotermii megalodonu pojawia się pytanie, jak często występuje ona u drapieżników morskich wierzchołków w całej historii geologicznej” – powiedziała.