Einst befanden sich ausgestorbene Riesenzahnhaie an der Spitze des marinen Nahrungsnetzes. Ihre Evolution zu gigantischen Größen und ihr Aussterben ist nicht genau verstanden. Eine kürzlich durchgeführte Studie analysierte Isotope aus den fossilen Zähnen und stellte fest, dass diese Haie eine endotherme Thermoregulation entwickelten und sich zu gigantischen Größen entwickelten, die hohen Stoffwechselkosten und der bioenergetische Bedarf jedoch nicht länger aufrechterhalten werden konnten, nachdem produktive Lebensräume aufgrund des Klimawandels und des Meeresspiegels schrumpften. Infolgedessen starben sie vor 3.6 Millionen Jahren aus. Diese Studie verdeutlicht auch, dass ebenso wie die ausgestorbenen Megazahnhaie auch die modernen Haiarten nicht immun gegen die Auswirkungen des Klimawandels sind und daher geschützt werden müssen.
Megazahnhaie, was „Großzahnhaie“ bedeutet, waren übergroße Riesenhaie, die sich im Känozoikum entwickelten, eine Körpergröße von etwa 15 m erreichten und vor etwa 3.6 Millionen Jahren (Mya) während des Pliozäns ausstarben Epoche.
Diese Riesenhaie waren mit scharfen, bananengroßen Zähnen ausgestattet und gehörten (neben dem Blauwal) zu den größten Haien. Sie gelten als eines der mächtigsten Meeresräuber, die je gelebt haben und Jagd auf Wale, Delfine, Robben und andere kleinere Haie machten.
Während seiner Evolution, hatten diese Haie drastische Veränderungen im Gebiss erfahren, einschließlich verbreiterter Zahnkronen und gezackter Schneidkanten, die es ihnen ermöglichten, von der auf Fisch basierenden Ernährung auf eine energiereichere, auf Meeressäugern basierende Ernährung umzustellen. Dies hat ihnen geholfen, viel reicher zu werden Ernährung Das war einer der Gründe dafür Evolution zu gigantischen Körpergrößen1.
Megatooth-Haie standen an der Spitze des Nahrungsnetzes und waren das ultimative Raubtier2. Sie hatten im Vergleich zu allen Meeresarten ein höheres trophisches Niveau. (Trophische Ebene ist die Position eines Organismus in der Nahrungskette, sie reicht von einem Wert von 1 für Primärproduzenten bis zu 5 für Meeressäugetiere und Menschen).
Wie entwickelten sich diese Haie zu gigantischen Körpergrößen und warum starben sie vor etwa 3.6 Millionen Jahren aus?
| Ektothermie | Kaltblütig, umfasst alle Tiere außer Vögeln und Säugetieren. zB Haie |
| Mesothermie (oder regionale Endothermie) | Tier mit einer thermoregulatorischen Strategie zwischen kaltblütigen Ektothermen und warmblütigen Endothermen. zB einige Haie, Meeresschildkröten |
| Endothermie | Warmblüter halten unabhängig von der Umgebungstemperatur eine konstante Körpertemperatur aufrecht, darunter Vögel und Säugetiere. (Endothermie umfasst regionale Endothermie oder Mesothermie im weiteren Sinne) |
Haie sind Knorpelfische und kaltblütige Meerestiere (ektotherm). Solche Tiere haben keine Fähigkeit, die Körpertemperatur metabolisch zu erhöhen und Wärme zu speichern.
Hatten Megazahnhaie im Laufe ihres Lebens thermophysiologische Veränderungen erfahren? Evolution endotherme Eigenschaften zu erlangen? Diese Hypothese ist relevant, da warmblütige (endotherme) Meerestiere im Gegensatz zu kaltblütigen (ektothermen) Meerestieren höhere Reisegeschwindigkeiten haben und längere Strecken zurücklegen können, um Beute zu fangen als ektotherme Tiere. Der Erwerb endothermer Eigenschaften (zusammen mit einem veränderten Gebiss) könnte erklären, warum sich diese Haie zu so gigantischen Größen entwickelten.
In einer kürzlich in PNAS veröffentlichten Studie vom 26th Im Juni 2023 untersuchten Forscher die Thermophysiologie von Megazahnhaien, um dies zu erklären Evolution und Aussterben. Sie untersuchten geochemische Beweise für die Thermoregulation anhand der Paläothermometrie mit verklumpten Isotopen und Phosphatsauerstoffisotopen, die aus fossilen Zahnproben gewonnen wurden, und stellten fest, dass die isotopenbedingten Körpertemperaturen von Otodus-Arten im Durchschnitt etwa 7 °C höher waren als die Umgebungstemperatur des Meerwassers und anderer koexistierender Haiarten. Eine insgesamt wärmere Körpertemperatur bedeutet, dass sich Megazahnhaie endotherm entwickelt haben, was darauf hindeutet, dass Endothermie ein wesentlicher Faktor für ihren Gigantismus war3. Doch diese thermoregulierende Fähigkeit erwies sich für Megazahnhaie mit der Zeit als kostspielig.
Megatooth-Haie waren Spitzenräuber an der Spitze des marinen Nahrungsnetzes2. Ihre Ernährung auf höchstem trophischen Niveau, ihre gigantischen Körpergrößen und ihre endotherme Physiologie bedeuteten hohe Stoffwechselkosten und einen hohen bioenergetischen Bedarf. Der Energiehaushalt wurde gestört, als produktive Lebensräume abnahmen und sich der Meeresspiegel veränderte. Dadurch verändert sich die Beutelandschaft und die Beute wird knapp. Die daraus resultierende Nahrungsknappheit übte einen negativen Selektionsdruck auf die gigantischen Riesenzahnhaie aus, der vor 3.6 Millionen Jahren in deren Aussterben gipfelte. Endothermie, der Schlüsselfaktor in der Evolution der Megazahnhaie trugen ebenfalls zu ihrem Aussterben aufgrund von Klimaveränderungen bei.
Wie die ausgestorbenen Megazahnhaie sind auch die modernen Haiarten nicht immun gegen die Auswirkungen des Klimawandels und müssen daher geschützt werden.
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References:
- Ballell, A., Ferrón, HG Biomechanische Einblicke in das Gebiss von Megazahnhaien (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- Kast ER et al 2022. Megatooth-Haie aus dem Känozoikum besetzten extrem hohe trophische Positionen. Wissenschaftliche Fortschritte. 22. Juni 2022. Band 8, Ausgabe 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Griffiths ML, et al 2023. Endotherme Physiologie ausgestorbener Megazahnhaie. PNAS. 26. Juni 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
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