Πριν από εκατομμύρια χρόνια, γιγάντιοι καρχαρίες τρεις φορές μεγαλύτεροι από τους σημερινούς μεγάλους λευκούς κυνηγούσαν τον παγκόσμιο ωκεανό. Έχουν φύγει εδώ και καιρό, αλλά περιστασιακά, κάποιος που περπατά σε μια παραλία εντοπίζει ένα περίεργο τριγωνικό σχήμα στην άμμο . Σε μια πιο προσεκτική εξέταση, συνειδητοποιούν ότι πρόκειται για ένα απολιθωμένο δόντι τόσο μεγάλο όσο ένα ανθρώπινο χέρι, με αιχμηρές οδοντωτές άκρες. Και πρέπει να αναρωτηθούν: Τι έτρωγε εκείνο το θηρίο;
Αυτά τα απολιθωμένα δόντια κρατούν ενδείξεις για ένα μυστήριο για έναν θρύλο των θαλασσών, ένα πλάσμα μαμούθ που βρισκόταν στην κορυφή της τροφικής αλυσίδας - και στη συνέχεια εξαφανίστηκε.
Είναι γνωστό ως ο Μεγαλόδοντας, που πιστεύεται ότι είναι το μεγαλύτερο είδος καρχαρία που υπήρξε ποτέ. Τα στοιχεία στα δόντια και τα σημάδια από δάγκωμα που βρέθηκε σε απολιθωμένα οστά υποδηλώνουν ότι αυτοί οι αρχαίοι καρχαρίες κολυμπούσαν στον ωκεανό μεταξύ 23 και 3,5 εκατομμυρίων ετών πριν . Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι έφτασαν σε μήκος που ξεπερνά τα 50 πόδια (15 μέτρα) - μεγαλύτερο από ένα αστικό λεωφορείο.
Ο τερατώδης καρχαρίας ήταν το τελευταίο είδος μιας ομάδας καρχαριών που ονομάζονταν καρχαρίες megatooth. Μελετάμε τη χημεία των απολιθωμάτων για να κατανοήσουμε καλύτερα τα αρχαία ζώα και ενώ πολλά μυστήρια παραμένουν σχετικά με τη ζωή και την τελική εξαφάνιση του Μεγαλόδοντα, τα δόντια του αποκαλύπτουν κάποιες απαντήσεις.
Τι έτρωγαν οι αρχαίοι καρχαρίες;
Υπάρχουν δελεαστικές ενδείξεις για τη διατροφή των αρχαίων καρχαριών στο αρχείο απολιθωμάτων.
Το σχήμα και η δομή των δοντιών τους μπορεί να υποδηλώνουν γενικό τρόπο διατροφής. Τα φαρδιά οδοντωτά δόντια μεγαλόδονων πιστεύεται ότι είναι ιδιαίτερα καλά προσαρμοσμένα στο ροκάνισμα θαλάσσιων θηλαστικών, ενώ τα αιχμηρά και μυτερά δόντια άλλων καρχαριών προσφέρονται για τρυπήματα και σχίσιμο ψαριών.
Σε ορισμένες εξαιρετικές περιπτώσεις, έχουν βρεθεί απολιθωμένα οστά θαλάσσιων θηλαστικών με σημάδια από δάγκωμα μεγαλόδοντα . Μερικά οστά σπερματοφάλαινας έχουν ενδείξεις επιθέσεων μεγαλοδοντων στο μέτωπό τους, ένα μέρος της φάλαινας που θα ήταν πλούσιο σε λίπη. Έχουν επίσης βρεθεί ουρά δελφινιών με βαθιά σημάδια δοντιών μεγαλόδοντα. Κάθε ένα από αυτά τα απίστευτα απολιθώματα προσφέρει ένα στιγμιότυπο από το γεύμα ενός μεγαλόδοντα μια μέρα πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Τα θαλάσσια θηλαστικά ήταν μέρος της κανονικής διατροφής του Megalodon ή απλώς ένα ειδικό σνακ εκείνη την ημέρα; Και τι άλλο μπορεί να έχει πέσει θύματα αυτού του τεράστιου καρχαρία;
Εύρεση απαντήσεων στη χημεία των απολιθωμάτων δοντιών
Χρησιμοποιώντας εργαλεία που αναπτύχθηκαν πρόσφατα, μπορέσαμε να αναλύσουμε τη χημική σύνθεση αυτών των απολιθωμάτων δοντιών, συμπεριλαμβανομένων δειγμάτων από τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Δυτική Ευρώπη και την Ιαπωνία.
Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν σε δύο πρόσφατες μελέτες, μας λένε για τη διατροφή κάθε αρχαίου καρχαρία και για το περιβάλλον στο οποίο ζούσε πολύ πριν οι άνθρωποι περπατήσουν στη Γη.
Όταν τα ζώα τρώνε, αποκτούν θρεπτικά συστατικά από τα γεύματά τους, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου και του ψευδαργύρου. Εξαιτίας αυτού, το άζωτο και ο ψευδάργυρος περνούν στον τροφικό ιστό από θήραμα σε αρπακτικό.
Τόσο το άζωτο όσο και ο ψευδάργυρος έχουν πολλαπλά σταθερά ισότοπα , μορφές των οποίων τα άτομα περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων. Για το άζωτο, η αναλογία του ισοτόπου 15 αζώτου προς το ισότοπο 14 αζώτου αυξάνεται με κάθε βήμα προς τα πάνω στον τροφικό ιστό επειδή τα ζώα τείνουν να απορρίπτουν περισσότερο από το ισότοπο 14 αζώτου στα απόβλητά τους. Από την άλλη πλευρά, η αναλογία 66 ψευδάργυρου προς 64 ψευδάργυρο μειώνεται στα ζώα που βρίσκονται ψηλότερα στον τροφικό ιστό.
Πολύ μικρές ποσότητες αζώτου και ψευδαργύρου διατηρούνται βαθιά μέσα στα ορυκτά στρώματα των απολιθωμάτων δοντιών. Μπορούμε να εξαγάγουμε και να καθαρίσουμε αυτά τα στοιχεία από τα δόντια, να μετρήσουμε τις αναλογίες ισοτόπων και στη συνέχεια να εκτιμήσουμε τη θέση στον τροφικό ιστό, για κάθε αρχαίο καρχαρία.
Ενώ τα ισότοπα αζώτου μετρώνται συχνά σε σύγχρονους πρωτεϊνικούς ιστούς, αυτά αποσυντίθενται γρήγορα και δεν μπορούν να μετρηθούν στο αρχείο απολιθωμάτων. Αυτή η νέα μέθοδος μέτρησης των ισοτόπων του αζώτου μπορεί να αναλύσει το ίχνος αζώτου που διατηρείται στα ορυκτά στρώματα των απολιθωμάτων δοντιών για εκατομμύρια χρόνια. Η μέθοδος του ισοτόπου ψευδαργύρου είναι επίσης νέα. Αυτή η μελέτη σηματοδοτεί την πρώτη φορά που εφαρμόστηκε σε καρχαρίες και απολιθώματα ηλικίας άνω των 86.000 ετών.
Μαζί, τα ισότοπα αζώτου και ψευδάργυρου στα απολιθωμένα δόντια μας λένε για τη διατροφή των εξαφανισμένων ζώων που ζουν σε οικοσυστήματα που εξαφανίστηκαν πριν από εκατομμύρια χρόνια. Στις μελέτες μας, χρησιμοποιήσαμε ισότοπα αζώτου και ψευδαργύρου για την ανακατασκευή της διατροφής των καρχαριών.
Η εξαφάνιση του Μεγαλόδοντα: Ανταγωνισμός με τον λευκό καρχαρία;
Η κατανόηση της διατροφής του μεγαλόδονου μπορεί να μας βοηθήσει να ξετυλίξουμε το μυστήριο της εξαφάνισής του και τις πιθανές κυματιστικές επιπτώσεις της εξαφάνισής του στη θαλάσσια οικολογία.
Και οι δύο μετρήσεις δείχνουν ότι ο μεγαλόδοντα – και οι ελαφρώς μικρότεροι μεγαλοδόντες πρόγονοί του – τρέφονταν σε εξαιρετικά υψηλή θέση στους αρχαίους ιστούς τροφίμων. Στην πραγματικότητα, τουλάχιστον σύμφωνα με τα ισότοπα του αζώτου, μπορεί να ήταν υψηλότερα από οποιονδήποτε κορυφαίο αρπακτικό που υπάρχει σήμερα.
Για να είναι σε τόσο υψηλή θέση, μπορεί να έτρωγαν εξαφανισμένα πλέον θαλάσσια θηλαστικά, όπως οι αρπακτικές φάλαινες. Το Megalodon μπορεί επίσης να ήταν κανιβαλιστικό, ίσως με μεγαλύτερους ενήλικες να τρώνε νεαρούς. Είναι πολύ πιθανό ότι ο μεγαλόδοντας ήταν πραγματικός θηρευτής κορυφής, που δεν στοχοποιήθηκε ως θήραμα από κανένα άλλο θαλάσσιο ζώο.
Η εμφάνιση του σύγχρονου λευκού καρχαρία πριν από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια έχει υποτεθεί ως ένας παράγοντας που θα μπορούσε να έχει συμβάλει στην εξαφάνιση του Μεγαλόδοντα.
Οι λευκοί καρχαρίες πιστεύεται ότι τρέφονταν με παρόμοια θήραμα. Υπάρχουν ομοιότητες στο σχήμα των δοντιών και τα απολιθωμένα σημάδια από δάγκωμα σε παρόμοια είδη υποδηλώνουν επίσης ότι οι λευκοί καρχαρίες μπορεί να ξεπέρασαν το μεγαλόδοντο ή το νεαρό μεγαλόδοντο .
Τα ισότοπα προσφέρουν αντικρουόμενες απαντήσεις. Η σύγκριση των ισοτόπων του αζώτου μεταξύ των μεγάλων λευκών και των μεγαλόδονων από την ίδια περίπου χρονική περίοδο τοποθέτησε αυτά τα αρπακτικά σε διαφορετικές θέσεις στον τροφικό ιστό, πράγμα που σημαίνει ότι δεν ανταγωνίζονταν για το ίδιο θήραμα. Τα ισότοπα ψευδαργύρου, ωστόσο, δεν απορρίπτουν την υπόθεση του ανταγωνισμού , τοποθετώντας αυτούς τους δύο καρχαρίες σε παρόμοιες θέσεις στον τροφικό ιστό.
Η εξαφάνιση των γιγάντιων καρχαριών θα μπορούσε να είχε προκληθεί και από άλλους παράγοντες, όπως αλλαγές θερμοκρασίας, απώλεια περιβαλλόντων στο ράφι λόγω πτώσης της στάθμης της θάλασσας ή, πιθανότατα, συνδυασμός επιρροών.
Μελλοντική έρευνα που συνδυάζει και τις δύο μεθόδους μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση αυτού του γρίφου και τελικά να λύσει το μυστήριο του γιατί εξαφανίστηκε ο μεγαλύτερος καρχαρίας στη Γη.
