كانت أسماك القرش العملاقة المنقرضة ذات الأسنان الضخمة على قمة الشبكة الغذائية البحرية ذات يوم. هُم تطور إلى أحجام هائلة وانقراضها ليس مفهومًا جيدًا. قامت دراسة حديثة بتحليل النظائر من الأسنان الأحفورية ووجدت أن أسماك القرش هذه طورت تنظيمًا حراريًا ماصًا للحرارة وتطورت إلى أحجام هائلة ولكن تكاليف التمثيل الغذائي المرتفعة ومتطلبات الطاقة الحيوية لا يمكن أن تستمر لفترة أطول بعد انكماش الموائل الإنتاجية بسبب تغير المناخ وتغيرات مستوى سطح البحر. ونتيجة لذلك، انقرضت منذ 3.6 مليون سنة. وتسلط هذه الدراسة الضوء أيضًا على حقيقة أن أنواع أسماك القرش الحديثة، مثل أسماك القرش الضخمة المنقرضة، ليست أيضًا محصنة ضد تأثيرات تغير المناخ، ومن ثم هناك حاجة إلى الحفاظ عليها.
كانت أسماك القرش الضخمة، والتي تعني أسماك القرش "ذات الأسنان الكبيرة"، أسماك قرش عملاقة كبيرة الحجم تطورت في عصر سينوزويك، واكتسبت حجم جسم يبلغ حوالي 15 مترًا وانقرضت منذ حوالي 3.6 مليون سنة (ميا) خلال العصر البليوسيني. عصر.
تم منح أسماك القرش العملاقة هذه أسنانًا حادة بحجم الموز وكانت واحدة من أكبر الأسماك في حجم الجسم (بعد الحوت الأزرق فقط). تعتبر واحدة من أقوى الحيوانات المفترسة البحرية التي عاشت على الإطلاق والتي كانت تتغذى على الحيتان والدلافين والفقمات وأسماك القرش الأخرى الأصغر.
خلال ذلك تطور، خضعت أسماك القرش هذه لتغييرات جذرية في الأسنان بما في ذلك التيجان المتسعة وحواف القطع المسننة، مما مكنها من التحول من النظام الغذائي المعتمد على الأسماك إلى نظام غذائي أكثر نشاطًا يعتمد على الثدييات البحرية. وهذا ساعدهم على تحقيق المزيد من الثراء تغذية والذي كان أحد الأسباب وراءهم تطور إلى أحجام الجسم الضخمة1.
كانت أسماك القرش العملاقة في الجزء العلوي من شبكة الغذاء والمفترس النهائي2. كان لديهم مستوى غذائي أعلى لأي نوع من الأنواع البحرية. (المستوى الغذائي هو موقع الكائن الحي في السلسلة الغذائية ، ويتراوح من 1 للمنتجين الأساسيين إلى 5 للثدييات البحرية والبشر).
كيف تطورت أسماك القرش هذه إلى أحجام أجسام ضخمة ولماذا انقرضت منذ حوالي 3.6 مليون سنة؟
| إكتثرمي | تشمل جميع الحيوانات من ذوات الدم البارد باستثناء الطيور والثدييات. على سبيل المثال ، أسماك القرش |
| ميزوثرمي (أو ماص للحرارة الإقليمية) | حيوان ذو استراتيجية تنظيم حراري وسيط إلى ectotherms من ذوات الدم البارد و endotherms من ذوات الدم الحار. على سبيل المثال ، بعض أسماك القرش والسلاحف البحرية |
| ماص للحرارة | تحافظ الحيوانات ذوات الدم الحار على درجة حرارة ثابتة للجسم بغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة ، وتشمل الطيور والثدييات. (تشمل Endothermy ماصة الحرارة الإقليمية أو الميزوثرمي بالمعنى الواسع) |
أسماك القرش هي أسماك غضروفية وهي من الحيوانات البحرية ذوات الدم البارد (منتجة للحرارة). مثل هذه الحيوانات ليس لديها القدرة على رفع درجة حرارة الجسم الأيضي والاحتفاظ بالحرارة.
هل خضعت أسماك القرش كبيرة الأسنان لتغيرات فسيولوجية حرارية خلال فترة وجودها؟ تطور لاكتساب خصائص ماصة للحرارة؟ هذه الفرضية ذات صلة لأنه على عكس الحيوانات البحرية من ذوات الدم البارد (خارجية الحرارة)، يمكن أن تتمتع الحيوانات البحرية ذوات الدم الحار (ماصة للحرارة) بسرعات إبحار أعلى ويمكنها السفر لمسافات أطول للقبض على الفرائس مقارنة بنظيراتها من الكائنات الخارجية الحرارة. إن اكتساب خصائص ماصة للحرارة (جنبًا إلى جنب مع تحول الأسنان) يمكن أن يفسر سبب تطور أسماك القرش هذه إلى هذه الأحجام الضخمة.
في دراسة حديثة نشرت في PNAS على 26th في يونيو 2023، قام الباحثون بالتحقيق في الفسيولوجيا الحرارية لأسماك القرش كبيرة الأسنان لشرح أسبابها تطور والانقراض. لقد درسوا الأدلة الجيوكيميائية للتنظيم الحراري من قياس الحرارة القديمة للنظائر المشعة ونظائر أكسجين الفوسفات التي تم الحصول عليها من عينات الأسنان الأحفورية، ووجدوا أن درجات حرارة الجسم المستنتجة من النظائر لأنواع Otodus بلغت في المتوسط حوالي 7 درجات مئوية أعلى من درجات حرارة مياه البحر المحيطة وأنواع القرش الأخرى الموجودة. تعني درجة حرارة الجسم الأكثر دفئًا بشكل عام أن أسماك القرش كبيرة الأسنان قد تطورت لتصبح ماصة للحرارة، مما يشير إلى أن ماص الحرارة كان المحرك الرئيسي لعملاقتها.3. لكن هذه القدرة على التنظيم الحراري أثبتت أنها مكلفة لأسماك القرش العملاقة في الوقت المناسب.
كانت أسماك القرش العملاقة مفترسة في قمة شبكة الغذاء البحري2. نظامهم الغذائي ذو المستوى الغذائي العالي، وأحجام الجسم الضخمة وعلم وظائف الأعضاء الماص للحرارة يعني ارتفاع تكاليف التمثيل الغذائي ومتطلبات الطاقة الحيوية العالية. وقد اختل توازن الطاقة عندما تضاءلت الموائل الإنتاجية وتغير مستوى سطح البحر. تغير هذا المشهد الطبيعي للفريسة، وأصبحت الفرائس نادرة. أدى نقص الغذاء الناتج إلى وضع ضغط اختياري سلبي على أسماك القرش العملاقة ذات الأسنان الضخمة، وبلغت ذروتها في انقراضها منذ 3.6 مليون سنة. ماص الحرارة، المحرك الرئيسي في تطور كما ساهمت أسماك القرش كبيرة الأسنان في انقراضها بعد التغيرات المناخية.
مثل أسماك القرش العملاقة المنقرضة ، فإن أنواع أسماك القرش الحديثة ليست محصنة ضد آثار تغير المناخ ومن ثم الحاجة إلى الحفاظ عليها.
***
المراجع:
- Ballell ، A. ، Ferrón ، HG رؤى بيوميكانيكية في أسنان أسماك القرش العملاقة (Lamniformes: Otodontidae). Sci Rep 11 ، 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z
- كاست إير وآخرون 2022. احتلت أسماك القرش العملاقة في حقب الحياة الحديثة مواقع تغذوية عالية للغاية. تقدم العلم. 22 حزيران (يونيو) 2022. المجلد 8 ، الإصدار 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529
- Griffiths ML ، وآخرون 2023. علم وظائف الأعضاء الماص للحرارة لأسماك القرش العملاقة المنقرضة. PNAS. 26 يونيو 2023 (120) e27. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120
***
