巨齿鲨是有史以来最大的鲨鱼,以其巨大的人类手掌大小的牙齿而闻名。然而,几乎没有化石证据证明它的整个身体。国际研究人员与苏黎世大学合作,使用一个保存特别好的标本来创建其全身的3D计算机模型。根据他们的研究结果,巨齿鲨可以完全消耗今天虎鲸大小的猎物,然后在没有更多食物的情况下漫游海洋两个月。
重建的巨龙(Otodus megalodon)长16米(52英尺),重达61吨以上。据估计,它可以以每秒1.4米(3.1英里/小时)的速度游泳,每天需要超过98,000公斤的热量,胃容积接近10,000升。这些结果表明,巨齿鲨可以长距离传播,能够吃掉长达8米(26英尺)的整个猎物。值得注意的是,这是现代虎鲸的大小,今天的顶级海洋捕食者。数百万年前,吃掉大小相当的大型顶级捕食者的能力使巨齿鲨的营养水平高于现代顶级捕食者。
保存完好的脊柱使重建成为可能
这些是与苏黎世大学合作进行的一项国际研究的结果,该研究于8月17日发表在《科学进展》上。这项研究之所以成为可能,是因为在19世纪60年代发现了一只巨齿鲨的3D建模。尽管困难重重,但在大约1800万年前,该生物在比利时的中新世海洋中死亡后,其脊柱的很大一部分被遗弃在化石记录中。据估计,它去世时已经46岁了。
“这些结果表明,这种巨型鲨鱼是一种跨洋超级顶级捕食者。
“鲨鱼牙齿是常见的化石,因为它们的成分坚硬,使它们能够保存完好,”第一作者,斯旺西大学博士生Jack Cooper说。“然而,它们的骨骼是由软骨制成的,所以它们很少化石。因此,比利时皇家自然科学研究所的巨齿鲨脊柱是独一无二的化石。
从单椎骨到全身该研究小组包括来自瑞士,英国,美国,澳大利亚和南非的研究人员,首先测量并扫描了每一个椎骨,然后重建了整个柱子。接下来,他们将柱子连接到来自美国的巨齿鲨牙列的3D扫描上。最后,他们通过使用来自南非的大白鲨身体的3D扫描在骨骼周围添加“肉”来完成模型。
“体重是任何动物最重要的特征之一。对于灭绝的动物,我们可以用现代3D数字建模方法估计体重,然后建立质量与其他生物特性(如速度和能量使用)之间的关系,“合著者,英国皇家兽医学院教授John Hutchinson说。
跨洋超级顶级捕食者高能量需求可以通过以富含卡路里的鲸鱼脂肪来满足,其中巨齿鲨咬伤痕迹以前在化石记录中被发现。一个潜在的巨齿鲨猎物遭遇的最佳觅食模型发现,吃一头8米长(26英尺长)的鲸鱼可能允许鲨鱼在海洋中游动数千英里,而无需再次进食两个月。
“这些结果表明,这种巨型鲨鱼是一种跨洋超级顶级捕食者,”苏黎世大学教授,该研究的资深作者Catalina Pimiento说。“这种标志性巨型鲨鱼的灭绝可能影响了全球营养运输,并将大型鲸类动物从强大的捕食性压力中释放出来。
完整的3D模型现在可以用作未来重建和进一步研究的基础。从这项研究中得出的新颖的生物学推论代表了我们对这种奇异超级捕食者的认识的飞跃。该研究有助于更好地了解巨型动物物种在海洋生态系统中发挥的生态功能及其灭绝的大规模后果。