A kihalt gigantikus megafogú cápák egykor a tengeri táplálékhálózat csúcsán álltak. Az övék evolúció gigantikus méretűre és kihalásuk nem jól érthető. Egy közelmúltban végzett 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, miután a produktív élőhelyek az éghajlatváltozás és a tengerszint változása miatt zsugorodtak. 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 megatoth cápák, vagyis a „nagy fogú” cápák, túlméretezett, óriási cápák voltak, amelyek a kainozoikum korszakban fejlődtek ki, körülbelül 15 méteres testméretre tettek szert, és körülbelül 3.6 millió évvel ezelőtt (Mya) a pliocénben kihaltak. korszak.
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.
Alatt evolúció, 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 emlősök étrendjére váltsanak. Ez segített nekik sokkal gazdagabbá válni táplálás ami mögöttük állt evolúció gigantikus testméretekre1.
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 ennek során evolúció endoterm tulajdonságokat szerezni? 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) megmagyarázhatja, 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 evolúció és a kihalás. Tanulmányozták a hőszabályozás geokémiai bizonyítékait a halmazállapotú paleotermometrikus izotópokból és a fosszilis fogmintákból nyert foszfát oxigén izotópokból, és megállapították, 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. A legmagasabb trofikus szintű étrendjük, a gigantikus testméreteik és az 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 zsákmánytáj, és a zsákmány megfogyatkozik. Az ebből fakadó táplálékhiány negatív szelekciós nyomást gyakorolt a gigantikus megafogú cápákra, amelyek kihalásukkal tetőztek 3.6 Mya. Az endotermia, a legfontosabb mozgatórugó a evolúció A megafogú cápák is hozzájárultak az éghajlat változásait követő kipusztulásukhoz.
A kihalt megafogú cápákhoz hasonlóan a modern cápafajok sem immunisak az éghajlatváltozás hatásaival szemben, ezért meg kell őrizni őket.
***
Referenciák:
- 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
- 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
- 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
***
