SKELBIMAI

Megadantiniai rykliai: termofiziologija paaiškina ir jų evoliuciją, ir išnykimą

Išnykę milžiniški megadantiniai rykliai kažkada buvo jūrų maisto tinklo viršuje. Jų evoliucija iki milžiniškų dydžių ir jų išnykimas nėra gerai suprantami. Neseniai atliktame tyrime išanalizuoti iškastinių dantų izotopai ir nustatyta, kad šie rykliai sukūrė endoterminę termoreguliaciją ir išsivystė iki milžiniškų dydžių, tačiau didelių medžiagų apykaitos sąnaudų ir bioenergijos poreikių nepavyko išlaikyti ilgiau, kai dėl klimato kaitos ir jūros lygio pokyčių sumažėjo produktyvios buveinės. Vadinasi, jie išnyko prieš 3.6 mln. Šis tyrimas taip pat pabrėžia faktą, kad, kaip ir išnykę megadantiniai rykliai, šiuolaikinės ryklių rūšys taip pat nėra apsaugotos nuo klimato kaitos poveikio, todėl jas reikia išsaugoti.  

Megatootiniai rykliai, reiškiantys „didelių dantų“ rykliai, buvo didžiuliai milžiniški rykliai, kurie išsivystė kainozojaus eroje, įgavo maždaug 15 m kūno dydį ir išnyko maždaug prieš 3.6 milijono metų (Mya) plioceno metu. epocha

geologijos era
Priskyrimas: Capps, D., McLane, S. ir Chang, L., viešasis domenas, per Wikimedia Commons

Šie milžiniški rykliai buvo apdovanoti aštriais, banano dydžio dantimis ir buvo vieni didžiausių kūno dydžiu (greta mėlynojo banginio). Jie laikomi vienais galingiausių kada nors gyvenusių jūrų plėšrūnų, kurie gaudė banginius, delfinus, ruonius ir kitus mažesnius ryklius.  

Megadantinio ryklio dantis
Priskyrimas: Géry PARENT, CC BY-SA 4.0 , per „Wikimedia Commons“

Jos metu evoliucija, šie rykliai patyrė drastiškų dantų pokyčių, įskaitant paplatėjusius vainikus ir dantytas pjovimo briaunas, dėl kurių jie galėjo pereiti nuo žuvies raciono prie energingesnės jūros žinduolių dietos. Tai padėjo jiems tapti daug turtingesniems mityba kuri buvo viena iš jų priežasčių evoliucija iki milžiniškų kūno dydžių1.

Megadantiniai rykliai buvo maisto tinklo viršuje ir buvo didžiausias plėšrūnas2. Jie turėjo aukštesnį trofinį lygį bet kuriai jūrų rūšiai. (Trofinis lygis yra organizmo padėtis maisto grandinėje, ji svyruoja nuo 1 pirminių gamintojų iki 5 jūrų žinduoliams ir žmonėms).    

Kaip šie rykliai išsivystė į milžiniškus kūno dydžius ir kodėl jie išnyko maždaug prieš 3.6 milijono metų?  

Ektotermija  Šaltakraujai, apima visus gyvūnus, išskyrus paukščius ir žinduolius. pvz., rykliai  
Mezotermija (arba regioninė endotermija) Gyvūnas, kurio termoreguliacinė strategija yra vidutinė iki šaltakraujų ektotermų ir šiltakraujų endotermų. pvz., kai kurie rykliai, jūros vėžlys 
Endotermija  Šiltakraujai gyvūnai, išlaiko pastovią kūno temperatūrą, nepriklausomai nuo aplinkos temperatūros, įskaitant paukščius ir žinduolius. (Endotermija apima regioninę endotermiją arba mezotermiją plačiąja prasme) 

Rykliai yra kremzlinės žuvys ir šaltakraujai jūrų gyvūnai (ektoterminiai). Tokie gyvūnai nesugeba metaboliškai pakelti kūno temperatūros ir išlaikyti šilumos.  

Ar megadantiniai rykliai jo metu patyrė termofiziologinius pokyčius evoliucija įgyti endoterminių savybių? Ši hipotezė yra svarbi, nes skirtingai nei šaltakraujai (ektoterminiai), šiltakraujai (endoterminiai) jūrų gyvūnai gali turėti didesnį kreiserinį greitį ir gali nukeliauti didesnius atstumus, kad gautų grobį, nei ektoterminiai atitikmenys. Endoterminių savybių įgijimas (kartu su transformuotais dantimis) galėtų paaiškinti, kodėl šie rykliai išsivystė į tokius milžiniškus dydžius.  

Neseniai atliktame tyrime, paskelbtame PNAS 26 dth 2023 m. birželio mėn. mokslininkai ištyrė megadantinių ryklių termofiziologiją, kad paaiškintų ją evoliucija ir išnykimas. Jie ištyrė geocheminius termoreguliacijos įrodymus, gautus iš sulipusių izotopų paleotermometrijos ir fosfato deguonies izotopų, gautų iš iškastinių dantų mėginių, ir nustatė, kad Otodus rūšių kūno temperatūra pagal izotopą buvo vidutiniškai apie 7 °C aukštesnė nei aplinkos jūros vandens ir kitų kartu egzistuojančių ryklių rūšių temperatūra. Bendra šiltesnė kūno temperatūra reiškia, kad megadantiniai rykliai tapo endoterminiais, o tai rodo, kad endotermija buvo pagrindinis jų gigantizmo veiksnys.3. Tačiau šis termoreguliacinis gebėjimas ilgainiui megadantiniams rykliams pasirodė brangus.  

Megadantiniai rykliai buvo viršūniniai plėšrūnai jūrų maisto tinklo viršuje2. Jų aukščiausio trofinio lygio dieta, milžiniški kūno dydžiai ir endoterminė fiziologija lėmė dideles medžiagų apykaitos išlaidas ir didelius bioenergetikos poreikius. Energijos balansas sutriko, kai sumažėjo produktyvios buveinės, pakito jūros lygis. Šis pakitęs grobio kraštovaizdis ir grobio tampa menka. Dėl to atsirandantis maisto trūkumas sukėlė neigiamą atrankos spaudimą prieš milžiniškus megadantinius ryklius, kurių kulminacija baigėsi jų išnykimu 3.6 Mya. Endotermija, pagrindinė varomoji jėga evoliucija megadantinių ryklių taip pat prisidėjo prie jų išnykimo pasikeitus klimatui.  

Kaip ir išnykę megadantiniai rykliai, šiuolaikinės ryklių rūšys nėra apsaugotos nuo klimato kaitos poveikio, todėl jas reikia išsaugoti. 

***

Nuorodos:  

  1. Ballell, A., Ferrón, HG Biomechaninės įžvalgos apie megadantinių ryklių (Lamniformes: Otodontidae) dantų protezavimą. Sci Rep 11, 1232 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80323-z  
  1. Kastas ER et al 2022. Kainozojiniai megadantiniai rykliai užėmė itin aukštas trofines pozicijas. Mokslo pažanga. 22 m. birželio 2022 d. 8 tomas, 25 leidimas. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6529  
  1. Griffiths ML, et al 2023. Endoterminė išnykusių megadantinių ryklių fiziologija. PNAS. 26 m. birželio 2023 d. 120 (27) e2218153120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218153120  

*** 

Umešas Prasadas
Umešas Prasadas
Mokslo žurnalistas | Europos mokslinio žurnalo įkūrėjas redaktorius

Naujienlaiškis

Turi būti atnaujinta su naujienomis, pasiūlymais ir specialiais pranešimais.

Populiariausi straipsniai

Stresas gali turėti įtakos nervų sistemos vystymuisi ankstyvoje paauglystėje

Mokslininkai įrodė, kad aplinkos stresas gali paveikti normalią...

Kelias į priekį kuriant vaistus, turinčius mažiau nepageidaujamo šalutinio poveikio

Proveržis atliktas tyrimas parodė kelią į priekį...

Naujas antikūnų metodas kovojant su kiaušidžių vėžiu

Buvo sukurtas unikalus imunoterapija pagrįstas antikūnų metodas,...
- Reklama -
94,414VentiliatoriaiKaip
47,664Sekėjaisekti
1,772Sekėjaisekti
30AbonentaiPrenumeruok