Megatooth Sharks: la termofisiologia spiega sia la sua evoluzione che l'estinzione

Un tempo i giganteschi squali megatooth estinti erano in cima alla rete alimentare marina. Loro evoluzione a dimensioni gigantesche e la loro estinzione non sono ben comprese. Uno studio recente ha analizzato gli isotopi dei denti fossili e ha scoperto che questi squali hanno sviluppato una termoregolazione endotermica e si sono evoluti fino a raggiungere dimensioni gigantesche, ma gli elevati costi metabolici e le richieste bioenergetiche non potevano essere sostenuti più a lungo a seguito del restringimento degli habitat produttivi a causa dei cambiamenti climatici e dei cambiamenti del livello del mare. Di conseguenza, si estinsero 3.6 milioni di anni fa. Questo studio mette in luce anche il fatto che, come gli squali megatooth estinti, anche le specie di squali moderni non sono immuni dagli effetti del cambiamento climatico, da qui la necessità della loro conservazione.  

Gli squali megatooth, che significa squali "dai grandi denti", erano squali giganteschi di grandi dimensioni che si sono evoluti nell'era cenozoica, hanno acquisito una dimensione corporea di circa 15 metri e si sono estinti circa 3.6 milioni di anni fa (Mya) durante il Pliocene. epoca. 

Questi squali giganti erano dotati di denti affilati delle dimensioni di una banana ed erano uno dei più grandi in termini di dimensioni corporee (accanto solo alla balenottera azzurra). Sono considerati uno dei predatori marini più potenti che siano mai vissuti che predavano balene, delfini, foche e altri squali più piccoli.  

Durante il suo evoluzione, questi squali avevano subito drastici cambiamenti nella dentatura, comprese corone allargate e bordi taglienti seghettati, che consentivano loro di passare da una dieta a base di pesce a una dieta più energica a base di mammiferi marini. Ciò li ha aiutati a diventare molto più ricchi nutrizione che era uno dei motivi alla base del loro evoluzione a dimensioni corporee gigantesche¹.

Gli squali Megatooth erano in cima alla rete alimentare e all'ultimo predatore². Avevano un livello trofico più alto per qualsiasi specie marina. (Il livello trofico è la posizione di un organismo nella catena alimentare, va da un valore di 1 per i produttori primari a 5 per i mammiferi marini e l'uomo).    

In che modo questi squali si sono evoluti fino a dimensioni corporee gigantesche e perché si sono estinti circa 3.6 milioni di anni fa?  

Gli squali sono pesci cartilaginei e sono animali marini a sangue freddo (ectotermi). Tali animali non hanno la capacità di elevare metabolicamente la temperatura corporea e trattenere il calore.  

Gli squali megatooth avevano subito cambiamenti termofisiologici nel corso della loro vita evoluzione acquisire proprietà endotermiche? Questa ipotesi è rilevante perché a differenza degli animali marini a sangue freddo (ectotermici), gli animali marini a sangue caldo (endotermici) possono avere velocità di crociera più elevate e possono percorrere distanze più lunghe per catturare le prede rispetto alle controparti ectotermiche. L'acquisizione di proprietà endotermiche (insieme alla trasformazione della dentatura) potrebbe spiegare perché questi squali si sono evoluti fino a raggiungere dimensioni così gigantesche.  

In un recente studio pubblicato su PNAS il 26^th Nel giugno 2023, i ricercatori hanno studiato la termofisiologia degli squali megatooth per spiegarlo evoluzione ed estinzione. Hanno studiato le prove geochimiche della termoregolazione dalla paleotermometria isotopica aggregata e dagli isotopi di ossigeno fosfato ottenuti da campioni di denti fossili e hanno scoperto che le temperature corporee dedotte dagli isotopi delle specie Otodus erano in media di circa 7 °C più alte rispetto alla temperatura ambiente dell'acqua di mare e di altre specie di squali coesistenti. Una temperatura corporea complessivamente più calda significa che gli squali megatooth si sono evoluti per essere endotermici, suggerendo che l'endotermia era un fattore chiave per il loro gigantismo³. Ma a tempo debito questa capacità di termoregolazione si è rivelata costosa per gli squali megadenti.  

Gli squali Megatooth erano predatori all'apice nella parte superiore della rete alimentare marina². La loro dieta di alto livello trofico, le dimensioni corporee gigantesche e la fisiologia endotermica significavano alti costi metabolici e elevate richieste bioenergetiche. Il bilancio energetico è stato disturbato quando gli habitat produttivi sono diminuiti e il livello del mare è cambiato. Questo panorama di prede alterato e le prede diventano scarse. La conseguente carenza di cibo esercitò una pressione selettiva negativa contro i giganteschi squali megatooth, culminando nella loro estinzione 3.6 Mya. Endotermia, il fattore chiave nel evoluzione Anche gli squali megatooth hanno contribuito alla loro estinzione in seguito ai cambiamenti climatici.  

Come gli estinti squali megatooth, le moderne specie di squali non sono immuni agli effetti del cambiamento climatico, quindi la necessità della loro conservazione. 

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Riferimenti:  

1. Ballell, A., Ferrón, HG Approfondimenti biomeccanici sulla dentatura degli squali megatooth (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  

2. Cast E.R et al 2022. Gli squali megatooth cenozoici occupavano posizioni trofiche estremamente elevate. I progressi della scienza. 22 giugno 2022. Vol 8, Numero 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  

3. Griffiths ML, et al 2023. Fisiologia endotermica degli squali megatooth estinti. PNAS. 26 giugno 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

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