Extinct gigantic megatooth sharks were at the top of the marine food web once. Their þróun to gigantic sizes and their extinction are not well understood. A recent study analysed isotopes from the fossil teeth and found that these sharks developed endothermic thermoregulation and evolved to gigantic sizes but the high metabolic costs and bioenergetic demands could not be sustained longer following shrinkage of productive habitats due to climate change and sea level changes. Consequently, they became extinct 3.6 million years ago. This study also brings to fore the fact that like the extinct megatooth sharks, the modern shark species too are not immune to the effects of climate change hence the need for their conservation.
Megatooth hákarlar, sem þýðir „stórtönn“ hákarlar, voru risastórir hákarlar í yfirstærð sem þróuðust á Cenozoic tímum, öðluðust líkamsstærð um 15m og dóu út fyrir um 3.6 milljón árum síðan (Mya) á Plíósentímabilinu. tímabil.
Þessir risahákarlar voru búnir beittum tönnum á stærð við banana og voru þeir stærstu í líkamsstærð (á eftir steypireyði). Þeir eru taldir vera eitt af öflugustu sjávarrándýrum sem lifað hafa sem ráku hvali, höfrunga, seli og aðra smærri hákarla.
Meðan á henni stendur þróun, these sharks had undergone drastic changes in dentition including widened crowns and serrated cutting edges which enabled them to shift from fish-based diet to more energetic marine mammals-based diet. This helped them achieve much richer næring which was one of reasons behind their þróun to gigantic body sizes1.
Megatooth hákarlar voru efst á fæðuvefnum og fullkomið rándýr2. Þeir höfðu hærra hitastig fyrir hvaða sjávartegund sem er. (Trófískt stig er staða lífveru í fæðukeðjunni, það er á bilinu 1 fyrir frumframleiðendur til 5 fyrir sjávarspendýr og menn).
Hvernig þróuðust þessir hákarlar í risastórar líkamsstærðir og hvers vegna þeir dóu út fyrir um 3.6 milljón árum?
| Frelsi | Kaldblóðug, nær yfir öll dýr nema fugla og spendýr. td hákarlar |
| Mesothermy (eða svæðisbundinn innhiti) | Dýr með hitastýringarstefnu millistigs til kaldblóðs ectotherms og heitblóðs endotherma. td sumir hákarlar, sjóskjaldbaka |
| Endothermy | Dýr með heitt blóð, halda stöðugum líkamshita óháð umhverfishita, eru fuglar og spendýr. (Endothermy felur í sér svæðisbundinn innhita eða millihita í víðum skilningi) |
Hákarlar eru brjóskfiskar og eru kaldrifjuð sjávardýr (útvarma). Slík dýr hafa enga getu til að hækka líkamshita í efnaskiptum og halda hita.
Had megatooth sharks undergone thermo-physiological changes in course of its þróun to acquire endothermic properties? This hypothesis is relevant because unlike cold-blooded (ectothermic), warm-blooded (endothermic) marine animals can have higher cruising speeds and can travel longer distances to catch preys than ectothermic counterparts. Acquisition of endothermic properties (along with transformed dentition) could explain why these sharks evolved to such gigantic sizes.
Í nýlegri rannsókn sem birt var í PNAS þann 26th June 2023, researchers investigated thermo-physiology of megatooth sharks to explain its þróun and extinction. They studied geochemical evidence for thermoregulation from clumped isotope paleothermometry and phosphate oxygen isotopes obtained from fossil tooth samples and found that isotope-inferred body temperatures of Otodus species averaged about 7 °C higher than ambient seawater temperatures and other coexisting shark species. An overall warmer body temperature means megatooth sharks had evolved to be endothermic suggesting endothermy was a key driver for their gigantism3. En þessi hitastýringargeta reyndist megatooth hákörlum dýrkeypt í fyllingu tímans.
Megatooth hákarlar voru topprándýr efst á fæðuvef sjávar2. Mataræði þeirra á efstu stigi, risastórar líkamsstærðir og lífeðlisfræðileg lífeðlisfræði þýddu háan efnaskiptakostnað og miklar líforkuþörf. Orkujafnvægið raskaðist þegar búsvæði fækkuðu og sjávarborð breyttist. Þetta breytti bráð landslagi og bráð verða af skornum skammti. Matarskorturinn sem af þessu leiddi setti neikvæðan valþrýsting á risastóra megatönn hákarla sem náði hámarki með útrýmingu þeirra 3.6 Mya. Endothermy, lykilstjórinn í þróun megatan hákarla stuðlaði einnig að útrýmingu þeirra eftir breytingar á loftslagi.
Eins og útdauðir megatennhákarlar eru hákarlategundir nútímans ekki ónæmar fyrir áhrifum loftslagsbreytinga og þess vegna er þörf á verndun þeirra.
***
Tilvísanir:
- Ballell, A., Ferrón, HG. Lífeðlisfræðileg innsýn í tannbeitingu megatooth hákarla (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- Kast ER et al 2022. Cenozoic megatooth hákarlar skipuðu afar háar stöður. Vísindaframfarir. 22. júní 2022. 8. árgangur, 25. tölublað. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Griffiths ML, et al 2023. Endothermic lífeðlisfræði útdauðra megatooth hákarla. PNAS. 26. júní 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
***
