Ce mânca Megalodonul? Tot ce dorea, inclusiv alți prădători

Noi cercetări de la Universitatea Princeton, din SUA, ne spun ce mânca Megalodonul. Acestea ne arată că rechinii preistorici cu dinți uriași, cei mai mari rechini care au trăit vreodată, au fost prădători de vârf la cel mai înalt nivel măsurat vreodată.

Rechinii cu dinți uriași își iau numele de la dinții lor masivi, care pot fi fiecare mai mare decât o mână umană. Grupul include rechinul Megalodon, cel mai mare rechin care a trăit vreodată, precum și câteva specii înrudite.

• Ce a dezvăluit o investigație metalurgică despre Discul ceresc de la Nebra?
• A fost descoperită o structură complexă care ar fi putut să fie creată doar de neanderthalieni

Deși rechini de diferite tipuri au existat cu mult înaintea dinozaurilor, timp de mai mult de 400 de milioane de ani, rechinii cu dinți uriași au evoluat după ce au dispărut dinozaurii și au stăpânit mările până în urmă cu doar 3 milioane de ani, scrie Eurek Alert.

Ce mânca Megalodonul?

„Suntem obișnuiți să ne gândim la cele mai mari specii, cum ar fi balenele albastre, rechinii-balenă, chiar și elefanți și dinouzaurul diplodocus, ca fiind animale care se hrănesc prin filtrare sau erbivore, nicidecum prădători”, a spus dr. Emma Kast.

„Dar Megalodon și ceilalți rechini cu dinți uriași erau cu carnivore enorme care mâncau alți prădători, iar Megalodonul a dispărut cu doar câteva milioane de ani în urmă”, a continuat ea.

Un studiu despre această descoperire a fost publicat în revista Science Advances.

Megalodonul ar schimba complet oceanul dacă ar trăi în prezent

„Dacă Megalodonul ar exista în oceanul modern, ar schimba complet interacțiunea oamenilor cu mediul marin”, a adăugat profesorul Danny Sigman.

O echipă de cercetători de la Princeton a descoperit acum dovezi clare despre ce mânca Megalodonul și unii dintre strămoșii săi: aceștia se aflau pe cea mai înaltă treaptă a lanțului trofic preistoric, ceea ce oamenii de știință numesc cel mai înalt „nivel trofic”.

Semnătura lor trofică este atât de mare încât trebuie să fi mâncat alți prădători și prădători ai prădătorilor, într-o rețea trofică complicată, spun cercetătorii.

Megalodonul era de cel puțin 3 ori mai mare decât rechinii actuali

„Rețelele trofice oceanice tind să fie mai lungi decât lanțul trofic iarbă-cerb-lup al animalelor terestre, pentru că încep cu organisme foarte mici”, a spus Kast.

„Pentru a atinge nivelurile trofice pe care le vedem la acești rechini cu dinți uriași, nu trebuie doar să adăugăm un nivel trofic, adică un prădător de vârf deasupra lanțului trofic marin, trebuie să adăugăm mai multe peste rețeaua trofică marină modernă”, a completat ea.

Megalodonul a fost estimat în mod conservator la 15 metri lungime, în timp ce rechinii albi moderni ajung de obicei la aproximativ 5 metri.

O tehnică nouă

Pentru a ajunge la concluziile lor despre rețeaua trofică marină preistorică, Kast, Sigman și colegii lor au folosit o tehnică nouă pentru a măsura izotopii de azot din dinții rechinilor. Ecologiștii știu de mult că cu cât un organism are mai mult azot-15, cu atât nivelul său trofic este mai ridicat, dar oamenii de știință nu au reușit niciodată până acum să măsoare cantitățile mici de azot conservate în stratul de smalț al dinților acestor prădători dispăruți.

„Avem o serie de dinți de rechin din diferite perioade de timp și am putut urmări nivelul lor trofic în raport cu dimensiunea lor”, a spus Zixuan (Crystal) Rao, absolventă în grupul de cercetare al lui Sigman și coautoare a lucrării actuale.

O modalitate de a introduce unul sau două niveluri trofice suplimentare este canibalismul și mai multe linii de dovezi indică prezența acestuia atât la rechinii cu dinți uriași, cât și la alți prădători marini preistorici.

Cum ne ajută azotul să aflăm ce mânca Megalodonul?

Fără o mașină a timpului, nu există o modalitate ușoară de a recrea rețelele trofice ale creaturilor dispărute; au supraviețuit foarte puține oase cu urme de dinți care spun: „Am fost mestecat de un rechin masiv”.

Din fericire, Sigman și echipa sa au petrecut zeci de ani dezvoltând alte metode, bazate pe cunoașterea faptului că nivelurile izotopilor de azot din celulele unei creaturi dezvăluie dacă aceasta se află în partea superioară, mijlocie sau inferioară a lanțului trofic.

Legătura dintre azot și lanțul trofic

„Întreaga direcție a echipei mele de cercetare este să caute materie organică proaspătă din punct de vedere chimic, dar protejată fizic, cum este azotul, în organismele din trecutul geologic îndepărtat”, a spus Sigman.

Câteva plante, alge și alte specii de la baza rețelei trofice au stăpânit talentul de a transforma azotul din aer sau din apă în azotul din țesuturile lor. Organismele care le mănâncă încorporează acel azot în propriile lor corpuri și, important, ele excretă de preferință (uneori prin urină) mai mult din izotopul mai ușor al azotului, N-14, decât din izotopul mai greu, N-15.

Cu alte cuvinte, N-15 se acumulează, în comparație cu N-14, pe măsură ce urci în lanțul trofic.

Cum măsori azotul dintr-un rechin antic?

Alți cercetători au folosit această abordare pe creaturi din trecutul recent (cei mai recenți 10-15 mii de ani), însă în animalele mai vechi nu rămânea suficient azot cât să poată fi măsurat. Până acum.

De ce? Țesuturile moi, precum mușchii și pielea, nu se păstrează aproape niciodată. Pentru a complica lucrurile, rechinii nu au oase, în schimb, scheletele lor sunt făcute din cartilaj.

Dar rechinii un lucru important care îi păstrază în înregistrările fosile: dinții. Dinții se păstrează mai ușor decât oasele, deoarece sunt înveliți în smalț, un material dur ca piatra care este practic imun la majoritatea bacteriilor care descompun.

Câți dinți are un rechin?

„Dinții sunt concepuți să fie rezistenți chimic și fizic, astfel încât să poată supraviețui în mediul foarte reactiv din punct de vedere chimic al gurii și să spargă alimentele care pot avea părți dure”, a explicat Sigman.

Și în plus, rechinii nu se limitează la cei aproximativ 30 de dinți pe care îi au oamenii. Rechinilor le cresc și le cad dinți în mod constant; rechinii de nisip moderni își pierd câte un dinte în fiecare zi din viața lor lungă de decenii, în medie, ceea ce înseamnă că fiecare rechin produce mii de dinți de-a lungul vieții sale.

„Când te uiți în înregistrările geologice, unul dintre cele mai abundente tipuri de fosile sunt dinții de rechin. Iar în interiorul dinților există o cantitate mică de materie organică care a fost folosită pentru a construi smalțul dinților și acum este prinsă în acel smalț”, a spus Sigman.

Microbi hrăniți cu mostre de dinți

Deoarece dinții de rechin sunt atât de abundenți și sunt conservați atât de bine, semnăturile de azot din smalț oferă o modalitate de a măsura poziția în rețeaua trofică, indiferent dacă dintele a căzut din gura unui rechin cu milioane de ani în urmă sau ieri.

Chiar și cel mai mare dinte are doar un strat subțire de smalț, din care componenta de azot este doar o mică urmă.

Însă echipa lui Sigman a dezvoltat tehnici din ce în ce mai rafinate pentru extragerea și măsurarea acestor rapoarte izotopice de azot și, cu puțin ajutor de la burghiile stomatologice, substanțele chimice de curățare și microbii care în cele din urmă transformă azotul din interiorul smalțului în protoxid de azot, cercetătorii sunt acum capabili să măsoare cu precizie raportul N15-N14 din acești dinți antici.

„Semănăm un pic cu o fabrică de bere. Cultivăm microbi și îi hrănim cu mostrele. Ei produc protoxid de azot pentru noi și apoi analizăm protoxidul de azot pe care l-au produs aceștia”, a spus el.

O muncă de durată

Analiza necesită un sistem automatizat de preparare a protoxidului de azot, construit la comandă, care extrage, purifică, concentrează și livrează gazul către un spectrometru de masă specializat pe raportul izotopilor stabili.

„Aceasta a fost o căutare de mai multe decenii în care am fost implicat pentru a dezvolta o metodă de bază pentru a măsura aceste urme de azot”, a spus Sigman. De la microfosilele din sedimente, oamenii de știință au trecut la alte tipuri de fosile, cum ar fi coralii, oasele urechilor de pește și dinții de rechin.

„În continuare, noi și colaboratorii noștri aplicăm acest lucru pe dinții de mamifere și dinții de dinozaur”, a adăugat cercetătorul.

Lockdown-urile i-au ajutat pe cercetători să afle ce mânca Megalodonul

La începutul pandemiei, Kast a studiat cu atenție literatura ecologică pentru a căuta măsurători ale izotopilor de azot ale animalelor marine moderne.

„Unul dintre lucrurile grozave pe care le-a făcut Emma a fost să sape în literatură, în toate datele care au fost publicate de-a lungul deceniilor, și să relaționeze asta cu înregistrările fosile”, a spus Michael (Mick) Griffiths, paleoclimatolog și geochimist la Universitatea William Patterson, din SUA, și coautor al lucrării.

În timp ce Kast s-a izolat acasă, ea a construit cu minuțiozitate o bază de date cu peste 20.000 de mamifere marine și peste 5.000 de rechini. Ea vrea să ducă lucrurile mult mai departe.

„Instrumentul nostru are potențialul de a decoda rețelele trofice antice; tot ce ne mai trebuie sunt mostrele”, a spus Kast.

Ce mânca Megalodonul este doar o parte din povestea ecosistemului antic

„Mi-ar plăcea să găsesc un muzeu sau o altă arhivă cu o imagine a unui ecosistem, o colecție de diferite tipuri de fosile dintr-un anumit timp și loc, de la foraminiferele aflate aproape de baza rețelei trofice până la otoliți, oasele urechii interne, de la diferite tipuri de pești, la dinți de la mamifere marine și dinți de rechin. Am putea face aceeași analiză a izotopilor de azot și am putea pune cap la cap întreaga poveste a unui ecosistem antic”, explică ea.

Pe lângă căutarea în literatură, baza lor de date include propriile mostre de dinți de rechin. Coautorul Kenshu Shimada, de la Universitatea DePaul, din SUA, a luat legătura cu acvarii și muzee, în timp ce coautorii Martin Becker, de la Universitatea William Patterson, și Harry Maisch, de la Universitatea Florida Gulf Coast, au adunat specimene de dinți uriași de pe fundul mării.

Mai multe întrebări decât răspunsuri

„Este cu adevărat periculos; Harry este un maestru în scufundări și chiar trebuie să fii un expert pentru a-i obține. Poți găsi mici dinți de rechin pe plajă, dar pentru a obține cele mai bine conservate mostre, trebuie să cobori pe fundul oceanului. Marty și Harry au adunat dinți de peste tot”, a spus Griffiths.

„Lucrarea pe care am făcut-o pentru disertația mea (privind compoziția izotopică a apei de mare) a adus tot atâtea noi întrebări pe câte răspunsuri a găsit și am fost incredibil de recunoscător că am ocazia să continui să lucrez la unele dintre acestea cu un colaborator/mentor pe care îl respect”, a scris Alliya Akhtar, cercetătoare postdoctorală în laboratorul lui Griffiths.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii antici au dezvoltat limbajul cu 200.000 de ani în urmă. Ce își spuneau?

Genomul bacteriei E. coli antice a fost reconstruit folosind fragmente dintr-o mumie italiană

Când au fost domesticiți măslinii? Se întâmpla cu mii de ani în urmă, arată un studiu

Cercetătorii descoperă specii de crocodili care s-au hrănit cu strămoșii oamenilor. Cât de fioroși erau?