据美媒5月27日报道,科学家们对巨齿鲨这种史前巨兽贪婪的捕食习性可能要进行一些修正了。
一项新研究发现,大约360万年前就已灭绝的这种史前掠食者,并非像研究人员普遍认为的那样,只捕食鲸鱼等大型海洋哺乳动物。相反,对巨齿鲨牙齿化石中矿物质的分析显示,巨齿鲨可能是一种机会主义捕食者,以满足其每天惊人的10万卡路里能量需求。
“在有大型猎物可捕食时,巨齿鲨可能会以它们为食;但在没有大型猎物时,它也能灵活地捕食较小的动物来满足其饮食需求”,该研究的主要作者、德国法兰克福歌德大学地球科学家杰里米·麦考马克说。
这项周一发表在《地球与行星科学通讯》杂志上的研究还显示,这种巨型鲨鱼的捕食习性存在地区差异。这一发现表明,巨齿鲨会捕食当地水域中的任何生物,无论是其他顶级掠食者还是较小的猎物。
“它们并不专注于捕食某种特定类型的猎物,但肯定会在整个食物网中捕食多种不同物种”,麦考马克说,“虽然巨齿鲨无疑是一种凶猛的顶级掠食者,没有其他生物会捕食成年巨齿鲨,但显然它们自己几乎可以捕食周围游动的任何其他生物。”
巨齿鲨会用其锋利的牙齿和长达18厘米的锯齿状牙齿撕咬猎物。这种超级掠食者的牙齿在化石记录中极为丰富,麦考马克及其同事正是利用这些牙齿进行了地球化学分析,揭示了可能挑战巨齿鲨作为古代海洋唯一霸主地位的新线索。
>>巨齿鲨牙齿中的锌元素
这并非首次有研究对这种巨大海洋生物的已知信息提出质疑。事实上,由于从未发现过完整的巨齿鲨化石,关于其学名“巨齿鲨”的许多问题仍然悬而未决。缺乏确凿证据的原因在于,鱼类骨骼由较软的软骨而非骨骼构成,因此很难形成化石。
例如,最近的研究发现,这种动物比其他鲨鱼更温血,而且关于其体型和形状的争论仍在继续。2022年,有科学家通过三维重建提出,巨齿鲨的体长大约是大白鲨的三倍——约16米。然而,今年3月的一项研究则假设,这种巨型鲨鱼实际上要大得多——体长可达24米,甚至比2018年大片《巨齿鲨》中虚构的23米体长还要长。
至于巨齿鲨的捕食习性,麦考马克表示,根据化石证据来确定其食物来源具有挑战性。“我们从牙齿上的咬痕知道,它们会捕食大型海洋哺乳动物”,他说,“当然,你可以在海洋哺乳动物的骨骼上看到咬痕,但如果它们捕食的是其他鲨鱼,你就看不到了。所以,这种化石记录本身就存在偏差。”
为了更深入地了解巨齿鲨的猎物选择,麦考马克及其合著者研究了这种巨型鲨鱼的牙齿化石,并将其与同时代其他动物的牙齿以及现代鲨鱼和海豚等其他掠食者的牙齿进行了比较。研究人员使用了博物馆收藏的标本和海滩上动物尸体的样本。
具体来说,研究小组对锌这种只能通过食物获取的矿物质进行了实验室分析。
锌对生物体至关重要,在牙齿发育中发挥着关键作用。鲨鱼牙齿釉质中重锌同位素和轻锌同位素的比例,记录了它们所捕食的动物种类。
鱼类和其他动物在进食时会吸收不同类型的锌同位素,但其中一种——锌-66——在牙齿釉质中的储存量远少于另一种锌-64。这些锌同位素的比例随着动物在食物链中位置的升高而扩大。这意味着,以其他鱼类为食的鱼类,其锌-66与锌-64的比例会较低;而捕食这些鱼类的鱼类,其锌-66与锌-64的比例会更低,从而形成了可以帮助确定食物链序列的比例标记。
研究人员发现,以贻贝和甲壳类动物为食的海鲷位于他们重建的食物链底部,其次是体长可达3米的灰鲭鲨属小型鲨鱼,以及体型与现代海豚相当的已灭绝齿鲸。
再往上则是更大的鲨鱼,如与现代虎鲨相似的居氏鼬鲨,而位于食物链顶端的则是巨齿鲨——但其锌比例与较低层级的动物差异并不大,这意味着这些动物也可能成为巨齿鲨的食物。“根据我们的新结果,我们清楚地看到,巨齿鲨确实可以捕食食物链顶端的生物,但它也足够灵活,可以捕食食物链较低层级的生物”,麦考马克说。
此外,研究人员还发现,巨齿鲨并非食物链顶端的唯一生物,而是与其他“机会主义超级肉食动物”共享这一位置,如它的近亲丘布特拟噬人鲨和另一种鲜为人知的巨型食鱼鲨鱼——阿拉洛鲨。
这一发现挑战了巨齿鲨是海洋唯一霸主的假设,并将其与另一种大型机会主义捕食者——大白鲨进行了比较。这项研究的合著者之一、芝加哥德保罗大学生物与环境科学教授古田慎秀表示,这一发现也强化了这样一个观点:大白鲨的崛起可能是导致巨齿鲨灭绝的一个因素。
“巨齿鲨灭绝的一个可能因素是大白鲨的崛起。大白鲨幼年时以鱼类为食,随着体型增大,其食物逐渐转变为海洋哺乳动物”,古田说。
“我们的新研究揭示了大白鲨和巨齿鲨之间的‘食物重叠’,这进一步支持了这样一个观点:体型较小、可能更敏捷、更灵活的大白鲨的进化,可能确实导致了巨齿鲨的灭绝。”
>>巨齿鲨与大白鲨
英国古生物学家、巨齿鲨专家杰克·库珀没有参与这项研究,但他表示,这项新研究让科学家们能够重现大约2000万年前海洋食物网的一个缩影。
“人们对巨齿鲨的一般印象是,它是一种巨大的鲨鱼,以鲸鱼为食”,库珀在一封电子邮件中说,“这项研究增加了一个新的维度,即巨齿鲨可能拥有广泛的猎物范围——本质上,它可能不仅捕食鲸鱼,还捕食任何它想吃的东西。”
他补充说,另一个有趣的发现是,巨齿鲨的饮食可能在不同种群之间略有差异,这在今天的大白鲨中也有观察到。“这很有道理,也是我们可能预期到的,因为巨齿鲨生活在世界各地,并非所有猎物都遍布全球;但很高兴有确凿的数据支持这一假设”,库珀说。
意大利比萨大学地球科学系研究员、未参与这项研究的阿尔贝托·科拉雷塔表示,这项研究为重塑人们对巨齿鲨及其近亲的普遍认知提供了越来越多的证据。
“这些证据让我们放弃了将巨齿鲨科鲨鱼视为现代大白鲨‘放大版’的传统重建方式。我们现在知道,巨齿鲨在体型、形状、起源以及生物学方面都是独一无二的”,科拉雷塔通过电子邮件说。
“所讨论的中新世(古)生态系统与现代生态系统相比,运作方式并没有根本性的不同——即使它们拥有……像巨齿鲨科鲨鱼这样完全灭绝的主角”,他补充说,并强调了他认为这份报告的关键要点。
“话虽如此,我们仍然需要认识到,我们对巨齿鲨的了解基本上仅限于其无处不在的牙齿、少数椎骨和少量鳞片。我真正希望从‘时间的迷雾废墟’中浮现出来的是一具完整的巨齿鲨骨架……让我们希望化石记录能再次给我们带来惊喜。”
(原文标题:What megalodon really ate to meet its 100,000-calorie daily requirement, according to a new study )
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