Supuuttoon kuolleet jättimäiset megahammashait olivat kerran meren ravintoverkoston huipulla. Heidän evoluutio jättimäisiin kokoihin ja niiden sukupuuttoon ei ymmärretä hyvin. Äskettäisessä tutkimuksessa analysoitiin fossiilisten hampaiden isotooppeja ja havaittiin, että näille haille kehittyi endoterminen lämmönsäätely ja ne kehittyivät jättikokoisiksi, mutta korkeita aineenvaihduntakustannuksia ja bioenergian tarvetta ei voitu ylläpitää pidempään ilmastonmuutoksen ja merenpinnan muutosten aiheuttaman tuottavien elinympäristöjen kutistumisen jälkeen. Tämän seurauksena ne kuolivat sukupuuttoon 3.6 miljoonaa vuotta sitten. Tämä tutkimus tuo esille myös sen tosiasian, että sukupuuttoon kuolleiden megahammashaiden tavoin nykyiset hailajitkaan eivät ole immuuneja ilmastonmuutoksen vaikutuksille, joten niitä on suojeltava.
Megatooth Sharks eli "isohampaiset" hait olivat ylikokoisia jättimäisiä haita, jotka kehittyivät Cenozoic aikakaudella, saivat kehon koon noin 15 metriä ja kuolivat sukupuuttoon noin 3.6 miljoonaa vuotta sitten (Mya) plioseenin aikana aikakausi.
Näillä jättihailla oli terävät, banaanin kokoiset hampaat ja ne olivat ruumiiltaan suurimpia (vain sinivalaan vieressä). Niitä pidetään yhtenä voimakkaimmista koskaan eläneistä meren saalistajista, jotka ovat saalistaneet valaita, delfiinejä, hylkeitä ja muita pienempiä haita.
Sen aikana evoluutio, nämä hait olivat kokeneet rajuja muutoksia hampaissa, mukaan lukien leventyneet kruunut ja sahalaitaiset leikkuureunat, mikä mahdollisti niiden siirtymisen kalapohjaisesta ruokavaliosta energisempään merinisäkkäisiin perustuvaan ruokavalioon. Tämä auttoi heitä saavuttamaan paljon rikkaampia ravitsemus mikä oli yksi syistä heidän takanaan evoluutio jättimäisiin kehon kokoihin1.
Megahammashait olivat ravintoverkon huipulla ja lopullinen saalistaja2. Niillä oli korkeampi troofinen taso kaikille meren lajeille. (Troofinen taso on organismin asema ravintoketjussa, se vaihtelee alkutuottajien arvosta 1 merinisäkkäiden ja ihmisten arvoon 5).
Kuinka nämä hait kehittyivät jättimäisen kokoisiksi ja miksi ne kuolivat sukupuuttoon noin 3.6 miljoonaa vuotta sitten?
| Ektotermia | Kylmäverinen, sisältää kaikki eläimet paitsi linnut ja nisäkkäät. esim. hait |
| Mesotermia (tai alueellinen endotermia) | Eläin, jonka lämmönsäätelystrategia on välivaihe kylmäverisiin ektotermeihin ja lämminverisiin endotermeihin. esim. jotkut hait, merikilpikonna |
| Endotermia | Lämminveriset eläimet, jotka ylläpitävät vakiona ruumiinlämpöä ympäristön lämpötilasta riippumatta, mukaan lukien linnut ja nisäkkäät. (Endotermiaan sisältyy alueellinen endotermia tai mesotermia laajassa merkityksessä) |
Hait ovat rustoisia kaloja ja kylmäverisiä merieläimiä (ektotermisiä). Tällaisilla eläimillä ei ole kykyä metabolisesti nostaa ruumiinlämpöä ja säilyttää lämpöä.
Olivatko megahammashait kokeneet lämpöfysiologisia muutoksia sen aikana evoluutio saada endotermisiä ominaisuuksia? Tämä hypoteesi on olennainen, koska toisin kuin kylmäveriset (ektotermiset), lämminveriset (endotermiset) merieläimillä voi olla suuremmat matkalentonopeudet ja ne voivat matkustaa pidempiä matkoja saadakseen saalista kuin ulkolämpöiset vastineet. Endotermisten ominaisuuksien hankkiminen (yhdessä muunnetun hampaiden kanssa) voisi selittää, miksi nämä hait kehittyivät niin jättimäisiin kokoihin.
Tuoreessa tutkimuksessa, joka julkaistiin PNASissa 26th Kesäkuussa 2023 tutkijat tutkivat megahammashaiden lämpöfysiologiaa selittääkseen sen evoluutio ja sukupuuttoon. He tutkivat geokemiallisia todisteita lämpösäätelystä kokkareiden isotooppipaleotermometriasta ja fossiilisista hammasnäytteistä saatujen fosfaattihappi-isotooppien avulla ja havaitsivat, että Otodus-lajien isotooppipäätellyt ruumiinlämpötilat olivat keskimäärin noin 7 °C korkeammat kuin ympäröivän meriveden ja muiden rinnakkaisten hailajien lämpötilat. Yleisesti lämpimämpi ruumiinlämpö tarkoittaa, että megahammashait olivat kehittyneet endotermisiksi, mikä viittaa siihen, että endotermia oli avaintekijä niiden jättimäisyydelle3. Mutta tämä lämmönsäätelykyky osoittautui aikanaan kalliiksi megahammashaille.
Megahammashait olivat meren ravintoverkoston huipulla olevia petoeläimiä2. Heidän korkeimman trofisen tasonsa ruokavalio, jättimäiset ruumiinkoot ja endoterminen fysiologia tarkoittivat korkeita aineenvaihduntakustannuksia ja korkeita bioenergiavaatimuksia. Energiatasapaino häiriintyy, kun tuottavat elinympäristöt vähenivät ja merenpinta muuttui. Tämä muuttunut saalismaisema, ja saaliista tulee niukkaa. Tästä johtuva ruokapula aiheutti negatiivista valintapainetta jättimäisiä megahammashaita vastaan, mikä huipentui niiden sukupuuttoon 3.6 Mya. Endotermia, avaintekijä evoluutio megahammashait vaikuttivat myös niiden sukupuuttoon ilmaston muutosten seurauksena.
Kuten sukupuuttoon kuolleet megahammashait, nykyaikaiset hailajit eivät ole immuuneja ilmastonmuutoksen vaikutuksille, joten niitä on suojeltava.
***
Viitteet:
- Ballell, A., Ferrón, HG Biomekaanisia näkemyksiä megahammashaiden (Lamniformes: Otodontidae) hampaista. Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- Kast ER et ai 2022. Cenozoic megahammashait miehittivät erittäin korkeat trofiset asemat. Tiede edistyy. 22. kesäkuuta 2022. Vol 8, numero 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Griffiths ML, et ai 2023. Kuolleiden megahammashaiden endoterminen fysiologia. PNAS. 26. kesäkuuta 2023. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
***
