Колись вимерлі гігантські мегазубі акули були на вершині морської харчової мережі. їх еволюція до гігантських розмірів та їх вимирання недостатньо вивчені. Недавнє дослідження проаналізувало ізотопи з викопних зубів і виявило, що ці акули розвинули ендотермічну терморегуляцію та еволюціонували до гігантських розмірів, але високі метаболічні витрати та біоенергетичні потреби не могли підтримуватися довше після скорочення продуктивних середовищ існування через зміну клімату та зміни рівня моря. Отже, вони вимерли 3.6 мільйона років тому. Це дослідження також виводить на перший план той факт, що, як і вимерлі мегазубі акули, сучасні види акул також не застраховані від наслідків зміни клімату, отже, потребують їх збереження.
Megatooth Sharks, що означає «великозуба» акула, були величезними гігантськими акулами, які еволюціонували в кайнозойську еру, набули розміру тіла приблизно 15 м і вимерли приблизно 3.6 мільйона років тому (Mya) під час пліоцену епоха.
Ці гігантські акули були наділені гострими зубами розміром з банан і були одними з найбільших за розміром тіла (поступаючи лише синьому кита). Вони вважаються одними з найпотужніших морських хижаків, які коли-небудь жили, які полюють на китів, дельфінів, тюленів та інших менших акул.
Під час його еволюція, ці акули зазнали кардинальних змін у зубах, включаючи розширені коронки та зубчасті ріжучі краї, що дозволило їм перейти від дієти, заснованої на рибі, до більш енергійної дієти, заснованої на морських ссавцях. Це допомогло їм стати набагато багатшими харчування що було однією з причин їх еволюція до гігантських розмірів тіла1.
Мегазубі акули були верхівкою харчової мережі та справжнім хижаком2. Вони мали вищий трофічний рівень для будь-якого морського виду. (Трофічний рівень — це положення організму в харчовому ланцюгу, воно коливається від значення 1 для первинних продуцентів до 5 для морських ссавців і людини).
Як ці акули еволюціонували до гігантських розмірів і чому вони вимерли приблизно 3.6 мільйона років тому?
| Ектотермія | До холоднокровних відносяться всі тварини, крім птахів і ссавців. наприклад, акули |
| Мезотермія (або регіональна ендотермія) | Тварина зі стратегією терморегуляції, проміжною до холоднокровних ектотермів і теплокровних ендотермів. наприклад, деякі акули, морська черепаха |
| Ендотермія | До теплокровних тварин, що підтримують постійну температуру тіла незалежно від температури навколишнього середовища, належать птахи та ссавці. (Ендотермія включає регіональну ендотермію або мезотермію в широкому сенсі) |
Акули - це хрящові риби і холоднокровні морські тварини (ектотермні). Такі тварини не мають здатності метаболічно підвищувати температуру тіла і зберігати тепло.
Мегазубі акули під час свого життя зазнали термофізіологічних змін еволюція набувати ендотермічних властивостей? Ця гіпотеза актуальна, тому що на відміну від холоднокровних (ектотермних), теплокровні (ендотермні) морські тварини можуть мати вищу крейсерську швидкість і можуть долати більші відстані, щоб зловити здобич, ніж ектотермічні аналоги. Набуття ендотермічних властивостей (поряд із зміненим зубним рядом) може пояснити, чому ці акули еволюціонували до таких гігантських розмірів.
У недавньому дослідженні, опублікованому в PNAS 26th У червні 2023 року дослідники досліджували термофізіологію мегазубої акули, щоб пояснити її еволюція і вимирання. Вони досліджували геохімічні докази терморегуляції за допомогою палеотермометрії зі згрупованими ізотопами та фосфатних ізотопів кисню, отриманих із зразків скам’янілих зубів, і виявили, що ізотопна температура тіла видів Otodus була в середньому приблизно на 7 °C вищою, ніж температура навколишньої морської води та інших співіснуючих видів акул. Загальна більш висока температура тіла означає, що мегазубі акули еволюціонували до ендотермічних, що свідчить про те, що ендотермія була ключовим фактором їхнього гігантизму3. Але згодом ця здатність до терморегуляції виявилася дорогою для мегазубих акул.
Мегазубі акули були верхівкою хижака на вершині морської харчової мережі2. Їх дієта найвищого трофічного рівня, гігантські розміри тіла та ендотермічна фізіологія означали високі метаболічні витрати та високі біоенергетичні потреби. Енергетичний баланс порушився, коли продуктивні середовища існування зменшилися, а рівень моря змінився. Це змінило ландшафт здобичі, і здобич стала рідкою. Наступний дефіцит їжі спричинив негативний тиск відбору на гігантських мегазубих акул, що завершилося їх вимиранням 3.6 млн років тому. Ендотермія, ключовий двигун у еволюція мегазубих акул також сприяли їхньому вимиранню через зміни клімату.
Подібно до вимерлих мегазубих акул, сучасні види акул не захищені від наслідків зміни клімату, отже, потреба в їх збереженні.
***
Список використаної літератури:
- Баллелл, А., Феррон, Г. Г. Біомеханічні знання про зуби мегазубих акул (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- Каст Є.Р та ін 2022. Кайнозойські мегазубі акули займали надзвичайно високі трофічні позиції. Досягнення науки. 22 червня 2022 р. Том 8, випуск 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Гріффітс М.Л., та ін 2023. Ендотермічна фізіологія вимерлих мегазубих акул. PNAS. 26 червня 2023 р. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
***
