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.  

Megatooth Sharks, meaning “big tooth” sharks, were supersized gigantic sharks that evolved in the Cenozoic era, acquired body size of about 15m and became extinct about 3.6 million years ago (Mya) during the Pliocene korszak

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. Their top trophic level diet, gigantic body sizes and endothermic physiology meant high metabolic costs and high bioenergetic demands. The energy balance was disturbed when productive habitats diminished, and sea level changed. This altered prey landscape, and prey become scarce. The consequent food shortage put negative selection pressure against gigantic megatooth sharks culminating in their extinction 3.6 Mya. Endothermy, the key driver in the evolúció of megatooth sharks also contributed to their extinction following changes in climate.  

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

Új nanoszálas kötszer a hatékony sebgyógyulásért

A közelmúltban végzett tanulmányok új sebtapaszokat fejlesztettek ki, amelyek felgyorsítják...
- Reklám -
94,519VentilátorokMint
47,682KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás