REKLÁM

Megafog cápák: A hőfiziológia megmagyarázza fejlődésüket és kihalásukat is

A kihalt gigantikus megafogú cápák egykor a tengeri táplálékhálózat csúcsán álltak. Hatalmas méretűvé való fejlődésüket és kihalásukat nem ismerik jól. Egy nemrégiben készült tanulmány a fosszilis fogak izotópjait elemezte, és megállapította, hogy ezek a cápák endoterm hőszabályozást fejlesztettek ki, és óriási méretűvé fejlődtek, de a magas anyagcsere-költségek és a bioenergetikai igények nem tarthatók fenn hosszabb ideig a produktív élőhelyek éghajlatváltozás és tengerszint-változások miatti zsugorodását követően. Következésképpen 3.6 millió évvel ezelőtt kihaltak. Ez a tanulmány arra is rávilágít, hogy a kihalt megafogú cápákhoz hasonlóan a modern cápafajok sem immunisak az éghajlatváltozás hatásaival szemben, ezért meg kell őrizni őket.  

A megatooth cápák, vagyis a „nagy fogú” cápák, a kainozoikum korszakában fejlődő, hatalmas méretű cápák voltak, amelyek testmérete körülbelül 15 méter, és körülbelül 3.6 millió évvel ezelőtt (Mya) haltak ki a pliocén korszakban. 

geológiai korszak
Nevezd meg: Capps, D., McLane, S. és Chang, L., Public domain, a Wikimedia Commonson keresztül

Ezek az óriáscápák éles, banánméretű fogakkal voltak felruházva, és testméretüket tekintve az egyik legnagyobbak voltak (csak a kék bálna mellett). A valaha élt egyik legerősebb tengeri ragadozónak tartják őket, akik bálnákat, delfineket, fókákat és más kisebb cápákat zsákmányoltak.  

Megafogú cápa foga
Nevezd meg: Géry PARENT, CC BY-SA 4.0 , a Wikimedia Commonson keresztül

Evolúciójuk során ezeknek a cápáknak a fogazata drasztikus változásokon ment keresztül, beleértve a kiszélesedett koronákat és a fogazott vágóéleket, amelyek lehetővé tették számukra, hogy a halalapú étrendről az energikusabb tengeri emlősökön alapuló étrendre váltsanak. Ez segített nekik sokkal gazdagabb táplálkozás elérésében, ami az egyik oka volt annak, hogy óriási testméretekké fejlődtek.1.

A megafog cápák a táplálékhálózat csúcsán álltak és a végső ragadozók2. Bármely tengeri faj esetében magasabb volt a trofikus szintjük. (A trofikus szint az élőlény helyzete a táplálékláncban, az elsődleges termelők 1-es értékétől a tengeri emlősöknél és az embereknél 5-ig terjed).    

Hogyan fejlődtek ezek a cápák óriási testméretűvé, és miért haltak ki körülbelül 3.6 millió évvel ezelőtt?  

Ektotermia  Hidegvérű, minden állatot magában foglal, kivéve a madarakat és az emlősöket. pl cápák  
Mezotermia (vagy regionális endotermia) A hidegvérű ektotermák és a melegvérű endotermák közötti hőszabályozási stratégiával rendelkező állat. pl. néhány cápa, tengeri teknős 
Endotermia  A melegvérű állatok a környezeti hőmérséklettől függetlenül állandó testhőmérsékletet tartanak fenn, beleértve a madarakat és az emlősöket. (Az endotermia magában foglalja a regionális endotermiát vagy a tág értelemben vett mezotermiát) 

A cápák porcos halak és hidegvérű tengeri állatok (ektoterm). Az ilyen állatok nem képesek metabolikusan megemelni a testhőmérsékletet és megtartani a hőt.  

A megafog cápák hő-fiziológiai változásokon mentek keresztül evolúciójuk során, hogy endoterm tulajdonságokat szerezzenek? Ez a hipotézis azért releváns, mert a hidegvérűekkel (ektoterm) eltérően a melegvérű (endoterm) tengeri állatok utazósebessége nagyobb, és nagyobb távolságokat is megtehetnek, hogy elkapják a zsákmányt, mint az ektoterm társaiké. Az endoterm tulajdonságok megszerzése (az átalakult fogazattal együtt) magyarázatot adhat arra, hogy ezek a cápák miért fejlődtek ilyen gigantikus méretűvé.  

Egy nemrégiben, a PNAS-ban megjelent tanulmányban, 26-ánth 2023 júniusában a kutatók a megafogú cápák termofiziológiáját vizsgálták, hogy megmagyarázzák evolúciójukat és kihalásukat. Tanulmányozták a hőszabályozás geokémiai bizonyítékait a halmazállapotú paleotermometrikus izotópokból és a fosszilis fogmintákból nyert foszfát oxigén izotópokból, és azt találták, hogy az Otodus fajok izotópokra kikövetkeztetett testhőmérséklete átlagosan körülbelül 7 °C-kal magasabb, mint a tengervíz környezeti hőmérséklete és más együtt élő cápafajok. Az általánosan melegebb testhőmérséklet azt jelenti, hogy a megafog cápák endotermké fejlődtek, ami arra utal, hogy az endotermia volt a gigantizmusuk egyik fő mozgatórugója.3. Ez a hőszabályozó képesség azonban idővel költségesnek bizonyult a megafogú cápák számára.  

A megafog cápák csúcsragadozók voltak a tengeri táplálékhálózat tetején2. Legmagasabb trofikus szintű étrendjük, gigantikus testméretük és endoterm fiziológiájuk magas anyagcsere-költségeket és magas bioenergetikai igényeket jelentett. Az energiaegyensúly megbomlott, amikor a produktív élőhelyek csökkentek, és a tengerszint megváltozott. Ez a megváltozott zsákmány táj, és a zsákmány ritkul. Az ebből fakadó táplálékhiány negatív szelekciós nyomást gyakorolt ​​a gigantikus megafogú cápákra, amelyek kihalásukkal tetőztek 3.6 Mya. Az endotermia, a megafogú cápák evolúciójának fő mozgatórugója szintén hozzájárult az éghajlat változásait követő kihaláshoz.  

A kihalt megafogú cápákhoz hasonlóan a modern cápafajok sem immunisak az éghajlatváltozás hatásaival szemben, ezért meg kell őrizni őket. 

***

Referenciák:  

  1. Ballell, A., Ferrón, HG Biomechanikai betekintés a megatoth cápák (Lamniformes: Otodontidae) fogazatába. Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  
  1. Kast ER et al 2022. A cenozoikum megafogú cápák rendkívül magas trofikus pozíciókat foglaltak el. A tudomány fejlődése. 22. június 2022. 8. kötet, 25. szám. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  
  1. Griffiths ML, et al 2023. A kihalt megafogú cápák endoterm élettana. PNAS. 26. június 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Önerősítő mRNS-ek (saRNS-ek): Az új generációs RNS-platform vakcinák számára 

Ellentétben a hagyományos mRNS vakcinákkal, amelyek csak a...

Új gyógyszeres terápia a süketség gyógyítására

A kutatók sikeresen kezelték az örökletes halláskárosodást egerekben...

Orrspray vakcina a COVID-19 ellen

Az összes eddig jóváhagyott COVID-19 vakcinát a...
- Reklám -
94,880VentilátorokMint
47,768KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás