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我们有了关于是什么消灭了巨齿鲨的新线索——它可能是温血动物

  • 2023-06-26
  • Scien

有史以来最强大的捕食者之一,曾在地球海洋中潜行,其体温可能是导致其衰落的原因之一。

对巨齿鲨留下的牙齿的新分析(巨齿鲨)表明已灭绝的巨鲨至少是部分温血动物,就像今天的一些鲨鱼一样。

但这种特征本来会给掠食者作为狩猎者的优势,但随着周围世界的变化,它们也可能容易灭绝。

“我们的结果表明巨齿鲨与周围环境和其他共存的鲨鱼物种相比,其整体体温较高,”写一个团队由威廉帕特森大学的地球化学家迈克尔格里菲斯领导。

“巨大的体型和高体温带来的高代谢成本可能导致了身体的脆弱性。耳足属与上新世幸存下来的其他同域鲨鱼相比,该物种濒临灭绝。”

巨齿鲨在我们的集体想象中占有一席之地,这是有充分理由的。它在 2300 万年前出现在化石记录中,然后在 360 万年前消失了。然而,在它存在于这个星球上的 2000 万年里,人们认为巨鲨对海洋造成了巨大的威胁。

它留下的痕迹只会助长这些想法。鲨鱼主要由软组织构成,因此我们所拥有的巨齿鲨只是一堆巨大的牙齿和椎骨。这些告诉我们鲨鱼很大,最近的估计将其大小介于(52 至 66 英尺)长。但他们没有告诉我们更多其他信息。

巨齿鲨的牙齿化石。 (岛田健修)

我们不知道鲨鱼长什么样子,是像大白鲨那样肌肉发达、充满威胁,还是像大蓝鲨那样光滑的滑翔机。我们可以猜测,但猜测会,至少在这方面。

然而,关于牙齿的一件事是,从古生物学角度来看,它们是极好的时间胶囊,包含生物体骨骼中保留的各种元素的同位素记录。环境中的稳定同位素通常通过摄入被吸收,并取代牙齿和骨骼中的部分钙,这可以帮助考古学家和古生物学家更多地了解他们的生活。

在某些情况下,它可以提供帮助。格里菲斯和他的团队想要了解巨齿鲨的体温。

令人着迷的是,同位素比率可以做到这一点。磷酸盐的氧同位素组成(δ18氧p) 在生物磷灰石– 一种磷酸钙,形成脊椎动物骨骼的矿物质 – 揭示了动物的两个关键特征。首先是其体内水的同位素组成;第二是温度。

艺术家想象中的巨齿鲨捕猎海豹。 (亚历克斯·布尔斯玛/美国国家科学院院刊)

那是因为氧同位素的浓度取决于温度。而且,在海洋脊椎动物中,体内水分成分与动物游泳时的水处于稳定状态 - 因此 δ 之间的任何偏差18氧p在温血动物和冷血动物中看到的值应该反映温血动物可以将其温度升高到高于周围环境的水平。

通过仔细测量这一特性并将其与鲨鱼和鲸类等现存动物以及与巨齿鲨同时代的动物化石进行比较,研究人员能够重建巨齿鲨的温度分布。他们发现巨齿鲨的体温可以升高约 7 摄氏度(12.6 华氏度)——换句话说,它是吸热的。

今天在一些鲨鱼身上可以看到这种情况,比如大白鲨(真鲨),现存最大的掠食性鲨鱼。巨齿鲨与大白鲨不属于同一科,蛤科,但被认为属于同一目,羊形目。

墨西哥海岸附近的一条大白鲨。 (马克·奇弗斯/时刻/盖蒂图片社)

目前存在五种拉姆尼科鲨鱼,它们的特点是游动速度快,具有部分温血性或局部恒温性——它们的肌肉加热静脉血。这可以使游泳的肌肉和大脑保持温暖并改善新陈代谢。它们可以游得更快,忍受更寒冷的环境,并且更有效地捕猎和消化食物。

科学家认为巨齿鲨一定也有同样的特征。新的研究似乎最终用确凿的数据证实了这一点,这些数据让我们深入了解巨型鲨鱼是如何生活、捕猎并成长到如此巨大的体型的。但这是有代价的。

“作为一个巨大的顶级掠食者,巨齿鲨正如之前的研究表明,其区域性吸热生理机能会产生高代谢成本,再加上其顶级营养级饮食,可能存在很高的生物能需求,”研究人员写道。

“当生产性的沿海陆架栖息地减少时,这种不稳定的能量平衡可能会陷入危险,并且由于上新世海平面的变化,猎物景观也随之发生变化。事实上,先前的研究表明,区域吸热与大型物种的高灭绝风险有关,特别是当大型猎物变得稀缺时。”

研究人员说,这表明即使是巨齿鲨也不能幸免;因此,趁现在还有时间,我们应该做出更多努力来保护我们所拥有的鲨鱼。

该团队的研究发表在美国国家科学院院刊。

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