メガトゥースサメ：熱生理学がその進化と絶滅の両方を説明する

絶滅した巨大メガトゥースザメは、かつて海洋食物網の頂点に君臨していました。彼らの進化巨大なサイズまで、そしてその絶滅については十分に理解されていません。最近の研究では、化石の歯からの同位体を分析し、これらのサメは吸熱性の体温調節を発達させ、巨大なサイズに進化したが、気候変動と海面変動による生産的な生息地の縮小に続いて、高い代謝コストと生体エネルギー需要を長く維持することはできなかったことが判明した。その結果、彼らは3.6万年前に絶滅しました。この研究はまた、絶滅したメガトゥースザメと同様に、現生のサメ種も気候変動の影響を受けないわけではなく、したがってそれらの保護の必要性があるという事実を浮き彫りにしました。

メガトゥースシャークとは、「大きな歯」のサメを意味し、新生代に進化した超大型の巨大サメで、約15メートルの体長を獲得し、鮮新世の約3.6万年前（ミャア）に絶滅した。時代.

地質時代 — 帰属:Capps, D.、McLane, S.、Chang, L.、パブリックドメイン、ウィキメディア・コモンズ経由

これらの巨大なサメはバナナほどの鋭い歯を持ち、体の大きさではシロナガスクジラに次ぐ最大のサメの XNUMX つでした。彼らは、クジラ、イルカ、アザラシ、その他の小型のサメを捕食する、これまでに存在した中で最も強力な海洋捕食者のXNUMXつであると考えられています。

メガティースザメの歯 — 帰属: Géry PARENT、CC BY-SA 4.0 、ウィキメディアコモンズ経由

その中に進化これらのサメは、歯冠が広くなり、鋸歯状の刃先が得られるなど、歯列が大幅に変化しており、これにより魚ベースの食事から、より活発な海洋哺乳類ベースの食事に移行することができました。これにより、彼らはより豊かな生活を得ることができました栄養それが彼らの背後にある理由の1つでした進化巨大なボディサイズに¹.

巨大歯ザメは食物網の頂点に位置し、究極の捕食者でした²。彼らはどの海洋種よりも高い栄養レベルを持っていました。 (栄養レベルは食物連鎖における生物の位置であり、一次生産者の値 1 から海洋哺乳類と人間の値 5 までの範囲になります)。

これらのサメはどのようにして巨大な体サイズに進化し、なぜ約3.6万年前に絶滅したのでしょうか?

変温療法	冷血動物には、鳥類と哺乳類を除くすべての動物が含まれます。例：サメ
中温（または局所吸熱）	冷血外温動物と温血内温動物の中間の体温調節戦略を持つ動物。例: サメ、ウミガメ
吸熱作用	恒温動物には、周囲の温度に関係なく一定の体温を維持する動物があり、鳥類や哺乳類が含まれます。（吸熱には広義の局所吸熱や中温も含まれます）

サメは軟骨魚であり、変温性の冷血海洋動物です。このような動物には、代謝的に体温を上昇させ、熱を保持する能力がありません。

巨大歯ザメはその過程で熱生理学的変化を起こしたのだろうか進化吸熱特性を得るには？冷血（変温性）海洋動物とは異なり、温血（吸熱性）海洋動物は、変温性動物よりも巡航速度が速く、獲物を捕まえるために長い距離を移動できるため、この仮説は適切です。吸熱特性の獲得（歯列の変化とともに）が、なぜこれらのサメがそのような巨大なサイズに進化したのかを説明できる可能性がある。

26日にPNASに掲載された最近の研究では^th 2023年XNUMX月、研究者らはメガトゥースザメの熱生理学を調査し、その理由を説明した。進化そして絶滅。彼らは、凝集同位体古温測定法と歯の化石サンプルから得られたリン酸酸素同位体から体温調節に関する地球化学的証拠を研究し、同位体から推定されたオトドゥス種の体温が、周囲の海水温度や他の共存するサメ種よりも平均して約7℃高いことを発見した。全体的に体温が高いということは、メガトゥースザメが吸熱性を持つように進化したことを意味し、吸熱性が巨大化の主な要因であったことを示唆している³。しかし、この体温調節能力はメガトゥースザメにとって代償を伴うことがやがて判明した。

巨大歯ザメは海洋食物網の頂点に立つ頂点捕食者だった²。彼らの最高の栄養レベルの食事、巨大な体の大きさ、吸熱生理機能は、高い代謝コストと高い生体エネルギー需要を意味しました。生産的な生息地が減少し、海面が変化すると、エネルギーバランスが崩れました。これにより獲物の景観が変化し、獲物が少なくなりました。結果として生じる食糧不足は、巨大メガトゥースザメに対して負の選択圧力をかけ、3.6万年前に絶滅に至った。吸熱作用、重要な推進力進化メガトゥースザメの数も、気候の変化に伴う絶滅の一因となった。

絶滅したメガトゥースザメと同様に、現代のサメ種も気候変動の影響を免れないわけではないため、その保護が必要です。

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参照：