REKLAAM

Megahambahaid: termofüsioloogia selgitab nii selle evolutsiooni kui ka väljasuremist

Väljasurnud hiiglaslikud megahambahaid olid kunagi mere toiduvõrgu tipus. Nende evolutsioon hiiglaslikele suurustele ja nende väljasuremisest pole hästi aru saadud. Hiljutises uuringus analüüsiti fossiilsete hammaste isotoope ja leiti, et need haid arendasid endotermilist termoregulatsiooni ja arenesid hiiglaslike suurusteni, kuid kõrgeid metaboolseid kulusid ja bioenergeetikat ei olnud võimalik kauem säilitada pärast produktiivsete elupaikade kahanemist kliimamuutuste ja merepinna muutuste tõttu. Järelikult surid nad välja 3.6 miljonit aastat tagasi. See uuring toob esile ka asjaolu, et nagu väljasurnud megahambahaid, ei ole ka tänapäevased hailiigid kliimamuutuste mõjude suhtes immuunsed, mistõttu on vaja neid kaitsta.  

Megatooth Sharks, mis tähendab "suurte hammastega" haid, olid ülisuured hiiglaslikud haid, mis arenesid välja kainosoikumi ajastul, omandasid umbes 15-meetrise keha suuruse ja surid välja umbes 3.6 miljonit aastat tagasi (Mya) pliotseenis. epohh

geoloogiline ajastu
Omistamine:Capps, D., McLane, S. ja Chang, L., üldkasutatav, Wikimedia Commonsi kaudu

Nendel hiiglaslikel haidel olid teravad, banaanisuurused hambad ja nad olid oma keha suuruselt ühed suurimad (ainult sinivaala kõrval). Neid peetakse üheks võimsamateks merekiskjateks, kes kunagi elanud on vaalu, delfiine, hülgeid ja muid väiksemaid haid.  

Megahammashai hammas
Omistamine: Géry PARENT, CC BY-SA 4.0 , Wikimedia Commonsi kaudu

Tema ajal evolutsioon, olid nende haide hambumuses toimunud drastilised muutused, sealhulgas laienenud kroonid ja sakilised lõikeservad, mis võimaldasid neil kalapõhiselt dieedilt üle minna energilisemale mereimetajate dieedile. See aitas neil palju rikkamaks saada toitumine mis oli nende üheks põhjuseks evolutsioon hiiglaslike kehasuurusteni1.

Megahambahaid olid toiduvõrgu tipus ja ülimad kiskjad2. Neil oli kõrgem troofiline tase kõigi mereliikide jaoks. (Troofiline tase on organismi asukoht toiduahelas, see ulatub väärtusest 1 esmatootjate puhul 5-ni mereimetajate ja inimeste puhul).    

Kuidas need haid arenesid hiiglaslike kehasuurusteni ja miks nad umbes 3.6 miljonit aastat tagasi välja surid?  

Ektotermia  Külmavereline, hõlmab kõiki loomi, välja arvatud linnud ja imetajad. nt haid  
Mesotermia (või piirkondlik endotermia) Loom, kelle termoregulatsioonistrateegia on vahepealne kuni külmavereliste ektotermide ja soojavereliste endotermide vahel. nt mõned haid, merikilpkonn 
Endotermia  Soojaverelised loomad, kes hoiavad püsivat kehatemperatuuri olenemata ümbritseva õhu temperatuurist, sealhulgas linnud ja imetajad. (Endotermia hõlmab piirkondlikku endotermiat või mesotermiat laiemas tähenduses) 

Haid on kõhrelised kalad ja külmaverelised (ektotermilised) mereloomad. Sellistel loomadel ei ole võimet metaboolselt kehatemperatuuri tõsta ja soojust säilitada.  

Kas megahambahaid tegid selle käigus termofüsioloogilisi muutusi evolutsioon endotermiliste omaduste saamiseks? See hüpotees on asjakohane, sest erinevalt külmaverelistest (ektotermilistest) võib soojaverelistel (endotermilistel) mereloomadel olla suurem reisikiirus ja nad võivad saaklooma püüdmiseks läbida pikemaid vahemaid kui ektotermilised liigikaaslased. Endotermiliste omaduste omandamine (koos muundatud hambumusega) võib selgitada, miks need haid arenesid nii hiiglaslikeks suurusteks.  

Hiljutises uuringus, mis avaldati PNASis 26th 2023. aasta juunis uurisid teadlased megahammashaide termofüsioloogiat, et selgitada seda evolutsioon ja väljasuremine. Nad uurisid geokeemilisi tõendeid termoregulatsiooni kohta klombitud isotoopide paleotermomeetria ja fossiilsete hambaproovidest saadud fosfaathapniku isotoopide kohta ning leidsid, et Otoduse liikide isotoopidest tuletatud kehatemperatuurid olid keskmiselt umbes 7 °C kõrgemad kui ümbritseva merevee ja teiste samaaegselt eksisteerivate hailiikide temperatuur. Üldine soojem kehatemperatuur tähendab, et megahambahaid on muutunud endotermilisteks, mis viitab sellele, et endotermia oli nende gigantismi peamine põhjus3. Kuid see termoregulatsioonivõime osutus megahammashaide jaoks õigel ajal kulukaks.  

Megahambahaid olid mere toiduvõrgu tipus tippkiskjad2. Nende kõrgeima troofilise taseme toitumine, hiiglaslikud kehasuurused ja endotermiline füsioloogia tähendasid suuri metaboolseid kulusid ja kõrgeid bioenergeetika nõudeid. Energiabilanss oli häiritud, kui produktiivsed elupaigad vähenesid ja merepinna tase muutus. See muutunud saakloomade maastik ja saak muutub vähemaks. Sellest tulenev toidupuudus avaldas negatiivse valikusurve hiiglaslike megahammashaide vastu, mis kulmineerus nende väljasuremisega 3.6 Mya. Endotermia, selle peamine tõukejõud evolutsioon megahambulised haid aitasid kaasa ka nende väljasuremisele pärast kliimamuutusi.  

Nagu väljasurnud megahambahaid, ei ole ka tänapäevased hailiigid kliimamuutuste mõjude suhtes immuunsed, mistõttu on vaja neid kaitsta. 

***

viited:  

  1. Ballell, A., Ferrón, HG Biomehaanilised ülevaated megahammashaide (Lamniformes: Otodontidae) hambumusest. Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  
  1. Kast ER et al 2022. Tsenosoikumi megahammashaid hõivasid äärmiselt kõrged troofilised positsioonid. Teaduse edusammud. 22. juuni 2022. Vol 8, väljaanne 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  
  1. Griffiths ML, et al 2023. Väljasurnud megahammashaide endotermiline füsioloogia. PNAS. 26. juuni 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Teadusajakirjanik | Ajakirja Scientific European asutajatoimetaja

Telli meie uudiskiri

Värskeimate uudiste, pakkumiste ja eriteadetega.

Kõige populaarsemad artiklid

Eksoplaneediteadus: James Webb Ushers uuel ajastul  

Esimene süsinikdioksiidi avastamine atmosfääris...

Heinsbergi uuring: COVID-19 nakatumise suremusmäär (IFR) määrati esimest korda

Infektsioonide suremuskordaja (IFR) on usaldusväärsem näitaja ...

Selegiline lai valik potentsiaalseid terapeutilisi toimeid

Selegiliin on pöördumatu monoamiini oksüdaasi (MAO) B inhibiitor1...
- Reklaam -
94,263Fännidnagu
47,622järgijaidjärgima
1,772järgijaidjärgima
30AbonentideSoovin uudiskirja