Изчезналите гигантски мегатозъби акули някога са били на върха на морската хранителна мрежа. Техен еволюция до гигантски размери и тяхното изчезване не са добре разбрани. Скорошно проучване анализира изотопи от изкопаемите зъби и установи, че тези акули са развили ендотермична терморегулация и са еволюирали до гигантски размери, но високите метаболитни разходи и биоенергийните изисквания не могат да бъдат поддържани по-дълго след свиването на продуктивните местообитания поради изменението на климата и промените на морското равнище. Следователно те са изчезнали преди 3.6 милиона години. Това проучване също така извежда на преден план факта, че подобно на изчезналите мегатозъби акули, съвременните видове акули също не са имунизирани срещу ефектите от изменението на климата, следователно необходимостта от тяхното опазване.
Megatooth Sharks, което означава акули с „голям зъб“, са гигантски акули с големи размери, които са еволюирали през кайнозойската ера, придобили размер на тялото от около 15 m и са изчезнали преди около 3.6 милиона години (Mya) по време на плиоцена епоха.
Тези гигантски акули бяха надарени с остри зъби с размер на банан и бяха едни от най-големите по размер на тялото (до синия кит). Те се смятат за едни от най-мощните морски хищници, живели някога, които ловуват китове, делфини, тюлени и други по-малки акули.
По време на своето еволюция, тези акули са претърпели драстични промени в съзъбието, включително разширени корони и назъбени режещи ръбове, което им позволи да преминат от диета, базирана на риба, към по-енергична диета, базирана на морски бозайници. Това им помогна да станат много по-богати хранене което беше една от причините зад тях еволюция до гигантски размери на тялото1.
Мегатозъбите акули са били на върха на хранителната мрежа и най-добрият хищник2. Те имаха по-високо трофично ниво за всеки морски вид. (Трофичното ниво е позицията на даден организъм в хранителната верига, то варира от стойност 1 за първичните производители до 5 за морските бозайници и хората).
Как тези акули са еволюирали до гигантски размери на тялото и защо са изчезнали преди около 3.6 милиона години?
| Ектотермия | Хладнокръвен, включва всички животни с изключение на птици и бозайници. например акули |
| Мезотермия (или регионална ендотермия) | Животно с терморегулаторна стратегия, междинна спрямо студенокръвните ектотерми и топлокръвните ендотерми. например някои акули, морска костенурка |
| Ендотермия | Топлокръвни животни, поддържащи постоянна телесна температура, независимо от температурата на околната среда, включват птици и бозайници. (Ендотермията включва регионална ендотермия или мезотермия в широк смисъл) |
Акулите са хрущялни риби и са хладнокръвни морски животни (ектотермични). Такива животни нямат способността метаболитно да повишават телесната температура и да задържат топлина.
Мегатозъбите акули са претърпели термофизиологични промени в хода на своето еволюция да придобие ендотермични свойства? Тази хипотеза е уместна, тъй като за разлика от студенокръвните (ектотермични), топлокръвните (ендотермични) морски животни могат да имат по-високи крейсерски скорости и могат да изминат по-големи разстояния, за да хванат плячка, отколкото ектотермичните им колеги. Придобиването на ендотермични свойства (заедно с трансформираните зъби) може да обясни защо тези акули са еволюирали до такива гигантски размери.
В скорошно проучване, публикувано в PNAS на 26th Юни 2023 г. изследователите изследваха термофизиологията на мегатозъбите акули, за да обяснят нейната еволюция и изчезване. Те проучват геохимични доказателства за терморегулация от палеотермометрия на натрупани изотопи и фосфатни кислородни изотопи, получени от проби от фосилни зъби и откриват, че изведените от изотопа телесни температури на вида Otodus са средно с около 7 °C по-високи от температурите на околната морска вода и други съжителстващи видове акули. Като цяло по-високата телесна температура означава, че мегатозъбите акули са еволюирали като ендотермични, което предполага, че ендотермията е била ключов двигател за техния гигантизъм3. Но тази терморегулаторна способност се оказа скъпа за мегатозъбите акули навреме.
Мегатозъбите акули бяха върховният хищник на върха на морската хранителна мрежа2. Тяхната диета с най-високо трофично ниво, гигантски размери на тялото и ендотермична физиология означават високи метаболитни разходи и високи биоенергийни изисквания. Енергийният баланс беше нарушен, когато продуктивните местообитания намаляха и морското равнище се промени. Този променен пейзаж на плячката и плячката става оскъдна. Последвалият недостиг на храна оказва отрицателен натиск за селекция срещу гигантските мегатозъби акули, което завършва с изчезването им преди 3.6 милиона години. Ендотермията, ключовият двигател в еволюция на мегатозъбите акули също са допринесли за тяхното изчезване след промените в климата.
Подобно на изчезналите мегатозъби акули, съвременните видове акули не са имунизирани срещу ефектите от изменението на климата, поради което е необходимо тяхното опазване.
***
Литература:
- Ballell, A., Ferrón, HG Биомеханични прозрения за зъбите на мегатозъбите акули (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- Kast ER и др 2022. Кайнозойските мегатозъби акули са заемали изключително високи трофични позиции. Научен напредък. 22 юни 2022 г. Том 8, брой 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Грифитс ML, и др 2023. Ендотермична физиология на изчезнали мегатозъби акули. PNAS. 26 юни 2023 г. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
***
