Un assassino, sì, ma l’analisi dei minerali dei denti rivela come il predatore a sangue caldo abbia mantenuto la sua temperatura corporea

Beh, un assassino, sì. Ma una nuova analisi degli scienziati ambientali dell’UCLA, della UC Merced e della William Paterson University fa luce sulla capacità dell’animale a sangue caldo di regolare la temperatura corporea e potrebbe aiutare a spiegare perché si è estinto.

Dopo aver analizzato gli isotopi nello smalto dei denti dell’antico squalo, che si estinse circa 3,6 milioni di anni fa, gli scienziati hanno concluso che il megalodonte poteva mantenere una temperatura corporea di circa 13 gradi Fahrenheit (circa 7 gradi Celsius) più calda dell’acqua circostante.

Quella differenza di temperatura è maggiore di quelle che sono state determinate per altri squali che vivevano accanto al megalodonte ed è abbastanza grande da classificare i megalodonti come a sangue caldo.

Il documento, pubblicato in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, suggerisce che la quantità di energia utilizzata dal megalodonte per riscaldarsi abbia contribuito alla sua estinzione. E ha implicazioni per la comprensione dei cambiamenti ambientali attuali e futuri.

“Lo studio dei fattori trainanti dietro l’estinzione di uno squalo predatore di grande successo come il megalodonte può fornire informazioni sulla vulnerabilità dei grandi predatori marini nei moderni ecosistemi oceanici che subiscono gli effetti del cambiamento climatico in corso”, ha affermato il ricercatore capo Robert Eagle, assistente professore di UCLA scienze atmosferiche e oceaniche e membro dell’UCLA Institute of the Environment and Sustainability.

I megalodonti, che si ritiene abbiano raggiunto lunghezze fino a 50 piedi, appartenevano a un gruppo di squali chiamati squali sgombro – i membri di quel gruppo oggi includono il grande squalo bianco e la volpe. Mentre la maggior parte dei pesci è a sangue freddo, con temperature corporee uguali a quelle dell’acqua circostante, gli squali sgombri mantengono la temperatura di tutto o parte del loro corpo un po’ più calda dell’acqua che li circonda, qualità chiamate rispettivamente mesotermia ed endotermia regionale.

Gli squali immagazzinano il calore generato dai loro muscoli, rendendoli diversi dagli animali a sangue caldo o endotermici come i mammiferi. Nei mammiferi, una regione del cervello chiamata ipotalamo regola la temperatura corporea.

Varie linee di prova hanno suggerito che il megalodon potrebbe essere stato mesotermico. Ma senza dati sui tessuti molli che regolano la temperatura corporea negli squali moderni, è stato difficile determinare se o in che misura il megalodonte fosse endotermico.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno cercato risposte nei resti fossili più abbondanti del megalodonte: i suoi denti. Un componente principale dei denti è un minerale chiamato apatite, che contiene atomi di carbonio e ossigeno. Come tutti gli atomi, il carbonio e l’ossigeno possono presentarsi in forme “leggere” o “pesanti” note come isotopi e la quantità di isotopi leggeri o pesanti che compongono l’apatite mentre si forma può dipendere da una serie di fattori ambientali. Quindi la composizione isotopica dei denti fossili può rivelare intuizioni su dove viveva un animale e sui tipi di cibo che mangiava e, per i vertebrati marini, informazioni come la chimica dell’acqua di mare in cui viveva l’animale e la temperatura corporea dell’animale.

“Puoi pensare agli isotopi conservati nei minerali che compongono i denti come una sorta di termometro, ma la cui lettura può essere conservata per milioni di anni”, ha affermato Randy Flores, uno studente di dottorato dell’UCLA e membro del Center for Diverse Leadership in Science, che ha lavorato allo studio. “Poiché i denti si formano nel tessuto di un animale quando è vivo, possiamo misurare la composizione isotopica dei denti fossili per stimare la temperatura alla quale si sono formati e questo ci dice la temperatura corporea approssimativa dell’animale in vita”.

Poiché la maggior parte degli squali antichi e moderni non è in grado di mantenere una temperatura corporea significativamente più alta della temperatura dell’acqua di mare circostante, gli isotopi nei loro denti riflettono temperature che si discostano poco dalla temperatura dell’oceano. Negli animali a sangue caldo, invece, gli isotopi nei loro denti registrano l’effetto del calore corporeo prodotto dall’animale, motivo per cui i denti indicano temperature più calde dell’acqua di mare circostante.

I ricercatori hanno ipotizzato che qualsiasi differenza tra i valori degli isotopi del megalodonte e quelli di altri squali vissuti nello stesso periodo indicherebbe il grado in cui il megalodonte potrebbe riscaldare il proprio corpo.

I ricercatori hanno raccolto i denti del megalodonte e di altri squali contemporanei da cinque località in tutto il mondo e li hanno analizzati utilizzando spettrometri di massa presso l’UCLA e l’UC Merced. Utilizzando modelli statistici per stimare le temperature dell’acqua di mare in ogni sito in cui sono stati raccolti i denti, gli scienziati hanno scoperto che i denti dei megalodonti producevano costantemente temperature medie che indicavano che aveva un’impressionante capacità di regolare la temperatura corporea.

Il suo corpo più caldo ha permesso al megalodonte di muoversi più velocemente, tollerare l’acqua più fredda e diffondersi in tutto il mondo. Ma è stato quel vantaggio evolutivo che potrebbe aver contribuito alla sua caduta, hanno scritto i ricercatori.

Il megalodonte visse durante l’epoca del Pliocene, iniziata 5,33 milioni di anni fa e terminata 2,58 milioni di anni fa, e il raffreddamento globale durante quel periodo causò cambiamenti ecologici e del livello del mare a cui il megalodonte non sopravvisse.

“Mantenere un livello di energia che consenta l’elevata temperatura corporea del megalodonte richiederebbe un appetito vorace che potrebbe non essere stato sostenibile in un periodo di cambiamento degli equilibri dell’ecosistema marino, quando potrebbe anche aver dovuto competere con i nuovi arrivati ​​come il grande squalo bianco”. disse Flores.

La co-responsabile del progetto Aradhna Tripati, professoressa di scienze della Terra, planetarie e spaziali dell’UCLA e membro dell’Institute of Environment and Sustainability, ha affermato che gli scienziati ora intendono applicare lo stesso approccio allo studio di altre specie.

“Avendo stabilito l’endotermia nel megalodonte, sorge la domanda sulla frequenza con cui si trova nei predatori marini apicali nel corso della storia geologica”, ha affermato.