РЕКЛАМА

Мегазубые акулы: термофизиология объясняет как их эволюцию, так и вымирание

Вымершие гигантские мегазубы акулы когда-то находились на вершине морской пищевой сети. Их эволюция до гигантских размеров и их исчезновение еще недостаточно изучены. Недавнее исследование проанализировало изотопы ископаемых зубов и обнаружило, что эти акулы развили эндотермическую терморегуляцию и развились до гигантских размеров, но высокие метаболические затраты и биоэнергетические потребности не могли поддерживаться дольше из-за сокращения продуктивных сред обитания из-за изменения климата и изменения уровня моря. Следовательно, они вымерли 3.6 миллиона лет назад. Это исследование также выдвигает на первый план тот факт, что, как и вымершие большезубые акулы, современные виды акул также не застрахованы от последствий изменения климата, поэтому возникает необходимость их сохранения.  

Мегатубые акулы, что означает «большие зубастые акулы», представляли собой гигантских акул большого размера, которые развились в кайнозойскую эру, приобрели размер тела около 15 м и вымерли около 3.6 миллионов лет назад (млн лет назад) во время плиоцена. эпоха

геологическая эра
Атрибуция: Кэппс Д., Маклейн С. и Чанг Л., общественное достояние, через Викисклад.

Эти гигантские акулы были наделены острыми зубами размером с банан и были одними из самых крупных по размеру тела (уступая только синему киту). Они считаются одними из самых сильных когда-либо живших морских хищников, которые охотились на китов, дельфинов, тюленей и других мелких акул.  

Зуб гигантской акулы
Атрибуция: Géry PARENT, CC BY-SA 4.0 , через Wikimedia Commons

Во время его эволюцияЭти акулы претерпели радикальные изменения в зубном ряду, включая расширение коронок и зазубренные режущие края, что позволило им перейти от рациона, основанного на рыбе, к более энергичному рациону, основанному на морских млекопитающих. Это помогло им достичь гораздо большего богатства. питание что было одной из причин их эволюция до гигантских размеров тела1.

Мегазубые акулы были на вершине пищевой сети и абсолютными хищниками.2. У них был более высокий трофический уровень для любых морских видов. (Трофический уровень — это положение организма в пищевой цепи, он колеблется от значения 1 у первичных продуцентов до 5 у морских млекопитающих и человека).    

Как эти акулы эволюционировали до гигантских размеров тела и почему они вымерли около 3.6 млн лет назад?  

Эктотермия  К хладнокровным относятся все животные, кроме птиц и млекопитающих. например, акулы  
Мезотермия (или региональная эндотермия) Животное со стратегией терморегуляции, промежуточной по отношению к холоднокровным экзотермам и теплокровным эндотермам. например, некоторые акулы, морские черепахи 
эндотермия  К теплокровным животным, поддерживающим постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды, относятся птицы и млекопитающие. (Эндотермия включает региональную эндотермию или мезотермию в широком смысле) 

Акулы — хрящевые рыбы, хладнокровные морские животные (эктотермные). Такие животные не обладают способностью метаболически повышать температуру тела и сохранять тепло.  

Если бы большезубые акулы претерпели термофизиологические изменения в ходе своего существования? эволюция приобрести эндотермические свойства? Эта гипотеза актуальна, потому что в отличие от хладнокровных (эктотермных) теплокровные (эндотермные) морские животные могут иметь более высокие крейсерские скорости и преодолевать большие расстояния, чтобы поймать добычу, чем экзотермические собратья. Приобретение эндотермических свойств (наряду с трансформированными зубными рядами) могло бы объяснить, почему эти акулы развились до таких гигантских размеров.  

В недавнем исследовании, опубликованном в PNAS 26th В июне 2023 года исследователи исследовали термофизиологию большезубых акул, чтобы объяснить ее эволюция и вымирание. Они изучили геохимические данные о терморегуляции с помощью палеотермометрии слипшихся изотопов и фосфатных изотопов кислорода, полученных из образцов ископаемых зубов, и обнаружили, что температура тела видов Otodus, предполагаемая по изотопам, в среднем примерно на 7 ° C выше, чем температура окружающей морской воды и других сосуществующих видов акул. Общая более высокая температура тела означает, что мегазубы акулы стали эндотермическими, что позволяет предположить, что эндотермия была ключевым фактором их гигантизма.3. Но эта терморегуляторная способность со временем дорого обошлась мегазубам.  

Мегазубые акулы были высшим хищником на вершине морской пищевой сети2. Их диета высшего трофического уровня, гигантские размеры тела и эндотермическая физиология означали высокие метаболические затраты и высокие биоэнергетические потребности. Энергетический баланс был нарушен, когда продуктивные среды обитания сократились, а уровень моря изменился. Это изменило ландшафт добычи, и добыча стала дефицитной. Последующая нехватка пищи оказала негативное давление отбора на гигантских большезубых акул, что привело к их вымиранию 3.6 млн лет назад. Эндотермия, ключевой фактор в эволюция большезубых акул также способствовали их исчезновению из-за изменения климата.  

Как и вымершие мегазубые акулы, современные виды акул не застрахованы от последствий изменения климата, поэтому необходимо их сохранение. 

Ссылки:  

  1. Баллелл, А., Феррон, Х. Г. Биомеханическое понимание зубного ряда большезубых акул (Lamniformes: Otodontidae). Научный доклад 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  
  1. Каст ER и др. 2022 г. Кайнозойские мегазубые акулы занимали исключительно высокие трофические позиции. Научные достижения. 22 июня 2022 г. Том 8, выпуск 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  
  1. Гриффитс МЛ, и др. 2023. Эндотермическая физиология вымерших мегазубых акул. ПНАС. 26 июня 2023 г. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Научный журналист | Основатель-редактор журнала Scientific European

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

Самые популярные статьи

Мегалайский век

Геологи отметили новый этап в истории...

Диагностика дефицита витамина D путем анализа образца волос вместо анализа крови

Исследование показывает первый шаг к разработке теста для...
- Реклама -
94,340ПоклонникиПодобно
47,641ПодписчикиПодписаться
1,772ПодписчикиПодписаться
30ПодписчикиПодписаться