ANNONS

Megatooth Sharks: Termofysiologi förklarar både dess utveckling och utrotning

Utdöda gigantiska megatandhajar befann sig en gång på toppen av det marina näringsnätet. Deras Utvecklingen till gigantiska storlekar och deras utrotning är inte väl förstådda. En nyligen genomförd studie analyserade isotoper från de fossila tänderna och fann att dessa hajar utvecklade endotermisk termoreglering och utvecklades till gigantiska storlekar men de höga metaboliska kostnaderna och bioenergetiska kraven kunde inte upprätthållas längre efter krympning av produktiva livsmiljöer på grund av klimatförändringar och havsnivåförändringar. Följaktligen dog de ut för 3.6 miljoner år sedan. Denna studie lyfter också fram det faktum att precis som de utdöda megatandhajarna, är inte heller de moderna hajarterna immuna mot effekterna av klimatförändringar och därför behovet av att bevara dem.  

Megatooth Sharks, som betyder "stortandshajar", var gigantiska hajar i superstorlek som utvecklades under den kenozoiska eran, fick en kroppsstorlek på cirka 15 meter och dog ut för cirka 3.6 miljoner år sedan (Mya) under Pliocen epok

geologisk tid
Erkännande:Capps, D., McLane, S. och Chang, L., Public domain, via Wikimedia Commons

Dessa jättehajar var utrustade med vassa, bananstora tänder och var en av de största i kroppsstorlek (näst efter blåval). De anses vara en av de mest kraftfulla marina rovdjuren som någonsin har levt som rov på valar, delfiner, sälar och andra mindre hajar.  

Tand av megateeth haj
Tillskrivning: Géry PARENT, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Under dess Utvecklingen, hade dessa hajar genomgått drastiska förändringar i dentition inklusive vidgade kronor och sågtandade skärkanter som gjorde det möjligt för dem att växla från fiskbaserad kost till mer energisk havsdäggdjursbaserad kost. Detta hjälpte dem att bli mycket rikare näring vilket var en av anledningarna bakom deras Utvecklingen till gigantiska kroppsstorlekar1.

Megatooth hajar var på toppen av näringsväven och det ultimata rovdjuret2. De hade en högre trofisk nivå för alla marina arter. (Trofisk nivå är en organisms position i näringskedjan, den sträcker sig från ett värde på 1 för primärproducenter till 5 för marina däggdjur och människor).    

Hur dessa hajar utvecklades till gigantiska kroppsstorlekar och varför de dog ut för cirka 3.6 miljoner år sedan?  

Ektotermi  Kallblodig, omfattar alla djur utom fåglar och däggdjur. t.ex. hajar  
Mesotermi (eller regional endotermi) Djur med en termoreglerande strategi mellan till kallblodiga ektotermer och varmblodiga endotermer. t.ex. några hajar, havssköldpadda 
Endotermi  Varmblodiga djur, upprätthåller en konstant kroppstemperatur oberoende av omgivningstemperaturen, inkluderar fåglar och däggdjur. (Endotermi inkluderar regional endotermi eller mesotermi i vid mening) 

Hajar är broskfiskar och är kallblodiga marina djur (ektotermiska). Sådana djur har ingen förmåga att metaboliskt höja kroppstemperaturen och behålla värmen.  

Hade megatoothhajar genomgått termofysiologiska förändringar under sin Utvecklingen att förvärva endotermiska egenskaper? Denna hypotes är relevant eftersom till skillnad från kallblodiga (ektotermiska), varmblodiga (endotermiska) marina djur kan ha högre marschhastigheter och kan resa längre sträckor för att fånga byten än ektotermiska motsvarigheter. Förvärv av endotermiska egenskaper (tillsammans med transformerad dentition) kan förklara varför dessa hajar utvecklades till så gigantiska storlekar.  

I en nyligen publicerad studie publicerad i PNAS den 26th Juni 2023 undersökte forskare termofysiologi hos megatandshajar för att förklara dess Utvecklingen och utrotning. De studerade geokemiska bevis för termoreglering från klumpad isotoppaleotermometri och fosfatsyreisotoper erhållna från fossila tandprover och fann att isotopbaserade kroppstemperaturer för Otodus-arter i genomsnitt var cirka 7 °C högre än omgivande havsvattentemperaturer och andra samexisterande hajarter. En överlag varmare kroppstemperatur betyder att megatandshajar har utvecklats till att vara endotermiska, vilket tyder på att endotermi var en nyckelfaktor för deras gigantism3. Men denna termoreglerande förmåga visade sig kostsam för megatandshajar i sinom tid.  

Megatooth hajar var apex predator på toppen av den marina näringsväven2. Deras diet på högsta trofiska nivå, gigantiska kroppsstorlekar och endotermiska fysiologi innebar höga metaboliska kostnader och höga bioenergetiska krav. Energibalansen stördes när produktiva livsmiljöer minskade och havsnivån förändrades. Detta förändrade byteslandskap, och byten blir knappa. Den efterföljande matbristen satte negativt urvalstryck mot gigantiska megatandshajar som kulminerade i deras utrotning 3.6 Mya. Endotermi, den viktigaste drivkraften i Utvecklingen av megatandshajar bidrog också till deras utrotning efter klimatförändringar.  

Liksom de utdöda megatandhajarna, är de moderna hajarterna inte immuna mot effekterna av klimatförändringar och därför behovet av att bevara dem. 

***

Referenser:  

  1. Ballell, A., Ferrón, HG Biomekaniska insikter i tandställningen hos megatandshajar (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  
  1. Kast ER et al, 2022. Kenozoiska megatandshajar ockuperade extremt höga trofiska positioner. Vetenskapens framsteg. 22 juni 2022. Vol 8, nummer 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  
  1. Griffiths ML, et al, 2023. Endotermisk fysiologi för utdöda megatandshajar. PNAS. 26 juni 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Vetenskapsjournalist | Grundare redaktör, Scientific European magazine

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Uppdateras med alla de senaste nyheterna, erbjudanden och specialmeddelanden.

Mest populära artiklar

Kombination av kost och terapi för cancerbehandling

Den ketogena kosten (låg kolhydrater, begränsat med protein och hög...

Space Biomining: Inching Towards Human Settlements Beyond Earth

Resultaten av BioRock-experimentet indikerar att bakteriellt stödd gruvdrift...
- Annons -
94,354FläktarTycka om
47,647följareFölj
1,772följareFölj
30abonnenterPrenumerera