Cápa Hét: Mit evett a Megalodon?

Vendégszerző: dr: Jack Cooper, MSc
UoB Graduate / PhD Student, University of Swansea

Amint eddig is láthattuk, a Megalodon rendszertani besorolására és maximális testméretére vonatkozó tudományos konszenzusban történtek változások és frissítések. A kedvenc rágcsálnivalója azonban olyasmi, amiben a tudományos közösség általánosan egyetért. Egy másik ritkaság, hogy ez olyasvalami, amit a fikcióban általában elég pontosan ábrázolnak. Engedjék meg, hogy bemutassak egy cápát, amely bálnákat evett – valódi bálnákat!

A mai nagy makropredatorikus cápák közül sokan ismertek arról, hogy tengeri emlősöket esznek, különösen régi barátunk, a nagy fehér cápa. Az erről a cápáról készült legikonikusabb fényképek némelyikén az látható, amint legújabb áldozatával az állkapcsai között kiveti magát a vízből (1. ábra). A fiatal fehér cápák azonban nem esznek fókákat rögtön a kezdetektől fogva. Ehelyett először halakat és kisebb cápákat esznek. Ha újra megnézzük a panamai Gatun-formációt, rengeteg fosszilis cápát, ráját és otolitot (a halak belső füléből származó struktúrákat) találunk, valamint rengeteg gerinctelen állatot, például puhatestűeket .

Azt azonban nem találjuk, hogy fosszilis tengeri emlősöket. Ez arra látszik utalni, hogy a Megalodon fiataljai halakat és kisebb cápákat is ettek, ahelyett, hogy azonnal tengeri emlősökre támadtak volna. Ezt nevezik ontogenetikus étrendváltásnak, ami azt jelenti, hogy a cápa növekedése során megváltoztatja az általa preferált táplálékforrást. Azzal, hogy a Megalodon nagyobb táplálékot evett, és valószínűleg sokat is, ahogy elérte a felnőttkori méretét, képes lett volna fenntartani az anyagcserével járó igényeket. Ezt nemcsak bálnák, hanem szinte bármi mással is megtehette, amivel találkozott.

Miatt, hogy a Megalodonnak mennyi táplálékra volt szüksége ahhoz, hogy hatalmas méretét igazolja, szinte biztos, hogy opportunista táplálkozó volt. Ebben a kérdésben a fosszíliák adatai a legjobb útmutatásunk. Ez a nyomkövületek jelenlétének köszönhető, amelyek a biológiai tevékenység geológiai feljegyzései. Ez a dinoszaurusz lábnyomoktól kezdve a csontokon lévő karcolásokig terjedhet, amelyek azt jelzik, hogy valami megharapta az állatot, amelyhez a csont tartozott. A Megalodon pedig hátrahagyott néhány ilyen nyomkövületet, amelyek kulcsfontosságú bizonyítékot szolgáltatnak a gyilkosságairól.

Már több olyan fosszíliát is találtak, amelyek különböző cetfélékhez tartoztak, és amelyeken feltűnő harapásnyomok voltak. Az egyik jól idézett példa a marylandi Yorktown-formációból származik, ahol több bálnacsonton olyan harapásnyomokat találtak, amelyeket egyértelműen nagy, fogazott fogak hagytak . Sőt, néha Megalodon fogakat is találnak közvetlenül ezekhez a csontokhoz kapcsolódóan .

A cápák életük során több ezer alkalommal veszítenek és cserélnek fogakat, és így a cápák gyakran veszítenek fogakat, amikor erőszakos gyilkosságot követnek el. Ez az egyik fő oka annak, hogy a cápafogak olyan gyakori fosszíliák. A cápafogak jelenléte közvetlenül a megkarcolt bálnacsont mellett valóban arra utal, hogy táplálkozás történt. De amit a paleontológusoknak mindig figyelembe kell venniük, amikor ilyen fosszíliákat találnak, az az, hogy ez valóban ragadozás volt-e? Vagy talán dögevés volt?

A dögevés gyakori táplálkozási magatartás a modern makro-ragadozó cápáknál, mint például a nagy fehér cápáknál (2. ábra) és a tigriscápáknál . Amikor ezek a cápák a felszínen lebegő döglött bálnákkal találkoznak, ez egy mindent megehetsz büfé. Kritikus, hogy a dögevés nem igényel energiaráfordítást, amit egy sikertelen ragadozási kísérlet során el lehet pazarolni. Tekintettel arra, hogy a Megalodonnak képesnek kellett lennie hatalmas méretének fenntartására, nem sok értelme lett volna kihagyni az ingyen ételt, ha egy halott bálnával találkozik. Így a mai nagytestű cápák táplálkozását tekintve a legtöbben hajlandóak lennénk fogadni arra, hogy a Megalodon valószínűleg döglött bálnát dögönyözött, amikor lehetősége nyílt rá.

Ezzel együtt van egy különösen figyelemre méltó fosszília, amely a Megalodont ragadozási kísérletbe keveri. És, ami döntő fontosságú, ezt elsősorban azért tudjuk, mert a kísérlete kudarcba fulladt. Egy 2010-ben megjelent tanulmány egy részleges borda pliocén kori fosszíliát írt le, amely egy cethez tartozik az észak-karolinai Yorktown-formációból (igen, két Yorktown-formációból). Ez a fosszília szintén harapásnyomokra emlékeztető sérüléseket mutatott, de úgy tűnt, hogy e nyomok fölött szövött csontburkolat van. A szerzők ezt egy fertőzés jeleként értelmezték, amely akkor keletkezett, amikor az állat a harapásnyomok okozta csontsérülésből lábadozott. Ezek a nyomok jól illeszkedtek a fogazott harapásnyomokhoz, ami arra utal, hogy a támadónak fogazott fogai voltak – akárcsak a Megalodonnak. A tanulmány ezért azt sugallta, hogy egy Megalodon vagy egy másik nagy cápa támadta meg azt az állatot, amelytől a fosszília származik, de az áldozat túlélte a kísérletet, csakhogy hat héttel később belehalt a sérüléséből eredő fertőzésbe.

A közelmúltban a perui Pisco-formációban találták a déli féltekén az első Megalodonnak tulajdonítható fosszilis harapásnyomokat. Talán így kellett lennie, mivel ez ugyanaz a hely, ahol Gordon Hubbell megtalálta kivételes Carcharodon fosszíliáját (amelyet a Q1-ben tárgyaltunk). Az itt talált harapásanyag koponya- és bordamaradványokat tartalmazott, ami arra utal, hogy a cápa oldalról harapta meg a célpontját. A legjelentősebb, hogy a maradványokat most először sikerült azonosítani egy egyedi fajra – ez a faj a Piscobalaena nana, egy kis bálna. A többi nyomkövülethez hasonlóan a harapásnyomok jól illeszkedtek a nagy fogazott fogakhoz – ez jó indok arra, hogy a Megalodont vádolják a támadással (3. ábra). Úgy tűnt tehát, hogy a Megalodon képes volt kisebb bálnákat is célba venni (akár ragadozó, akár dögevő), ami nagyon is összhangban van azokkal a feltételezésekkel, hogy valószínűleg delfineket, tengeri teknősöket és más kisebb zsákmányállatokat is célba vett .

Míg a ragadozási stratégiákat nehéz értelmezni a fosszíliákból, a modern cápák képet adhatnak arról, hogyan vadászott a Megalodon. Harapási ereje kivételesen nagy lehetett a bálnacsontok megrongálásához. A fehér cápa koponyájának számítógépes modellje azt javasolta, hogy harapóereje meghaladta az 1,8 tonnát, ami az egyik legerősebb harapóerő bármely élő állat közül. Ennek kiterjesztésével ez a tanulmány azt sugallja, hogy a Megalodon harapóereje még nagyobb volt, becslések szerint rendkívüli 108.514-182.201 N.

A tudósok kísérletet tettek a Megalodon úszási sebességének kiszámítására is, ami talán segíthet támpontot adni arra, hogyan vadászott. A cápák rendelkezhetnek kitörési sebességgel, ami egy gyors, gyors úszásból adódó gyors lökés, amelyet jellemzően a zsákmány megragadására használnak. De a szokásos sebességük az alkalmi úszások során az, amit mi tartós úszási sebességnek nevezünk. Ez fajonként változik, de egy David Jacoby által vezetett tanulmány 64 korábbi tanulmány 26 fajra vonatkozó adatait kombinálta, hogy kidolgozzon egy modellt, amely megjósolja a tartós úszási sebesség és a cápa anyagcseréje és testtömege közötti skálázódó kapcsolatot. Az anyagcserét is tartalmazó modelljük 0,173-as skálázási exponenciát mutatott ki, amelyet a következő egyenletben foglaltak össze:

Úszási sebesség (ms ¯¹) ∝ Tömeg (kg)^0,173

Amikor azonban korrigálták az adatokat a filogenitással, azt találták, hogy a minimális úszási sebesség a testtömeggel a valamivel alacsonyabb, 0,15-ös exponenssel skálázódik. A fenti egyenlet ráadásul egy 1-es állandót feltételez, hogy megfeleljen az arányoknak, de az adatokból kiderült, hogy ez az állandó valójában 0,266 volt. Ezért felállították a teljesítményegyenletet:

Úszási sebesség (ms ¯¹) = 0,266 Tömeg (kg) ^0,15

Ebből ki tudják számítani a Megalodon tartós úszási sebességét a tömegétől függően. Például a Gottfried munkájában egy 15,9 m-es cápa tömegeként kiszámított ~48.000 kg-os Megalodonból egy folyamatosan 1,34 m/s – nagyjából 4,8 km/óra – sebességgel úszó cápát mutatna ki . Ezt egy 52 000 kg-os Megalodonra alkalmazva 1,36 m/s vagy 4,9 km/óra folyamatos úszási sebességet kapunk, míg ha igazán extrém módon egy 100 000 kg-os cápát szimulálnánk, akkor ez a modell 1,50 m/s vagy 5,4 km/óra úszási sebességet eredményezne. Ez a modell nemcsak a Megalodon úszási sebességének kiszámításában bizonyult nagyon hatékonynak, hanem több cápafaj esetében is (4. ábra) .

A cápák azonban a kitörési sebességet használják a zsákmány gyors elkapására. A fehér cápák ezt használják ki a “breching behaviour” során, amelynek során úgy lendülnek ki a vízből, hogy alulról megrohanják a zsákmányt, hogy meglepjék azt (1. ábra) . Erre azért képesek, mert az ellenárnyékolásnak köszönhetően jól álcázzák magukat. Mivel tehát a Megalodon valószínűleg szintén ellenárnyékoló volt, és hasonló ökológiával és testfelépítéssel rendelkezett, mint a fehér cápák , felmerül a kérdés: a Megalodon is képes volt a brechingre?

Meglehet. A fehér cápa kitörési sebességét a mezotermia nevű fiziológiai adaptáció hajtja . Erre a Megalodon is rendelkezhetett a közelmúltban (ezt részletesen az 5. kérdésben tárgyaljuk). A mezotermikus halak általában gyorsabban úsznak, mint az ektotermikus halak , és ez alapján feltételezték, hogy a Megalodon akár 37,15 km/órás sebességgel is rendelkezhetett.

Ez a hihetetlenül gyors sebesség egy ilyen nagy cápánál elég lehetett ahhoz, hogy képes legyen áttörni. Ezen túlmenően a sütkérező cápát (Cetorhinus maximus), napjaink második legnagyobb cápáját is megfigyelték, amint breaktál . Lehet, hogy az óriás megalodon valóban képes volt kiugrani a vízből, amikor megragadta legújabb étkét. Egyszerűen még nem tudjuk, de az én személyes és (némileg) szakmai véleményem az, hogy ez lehetséges lehetett.

A Megalodon ilyen széles menüből válogatva csúcsragadozó volt, akinek nem voltak ismert saját ragadozói. Ez két fontos dolgot jelent. Először is, valószínűleg erős konkurenciája volt a zsákmányáért, ami végül is hozzájárulhatott a kihalásához. Másodszor, csúcsragadozóként a Megalodon rendkívül fontos lehetett az ökoszisztéma számára, mivel kordában tartotta zsákmányállatainak populációit, és így megőrizte az egészséges ökoszisztémát.

Ez az, amiért a mai cápák olyan fontosak a tengeri környezet számára. Egy csúcsragadozó cápa elvesztése visszafordíthatatlan kaszkádhatásokat okoz, amelyek megváltoztatják a hátrahagyott közösséget . Így a tengeri ökoszisztémáink részben azért olyanok, amilyenek, mert a Megalodon már nem része. És a modern óceánok hatalmas bálnái ennek következtében nyugodtan pihenhetnek.

1. Estrada JA, Rice AN, Natanson LJ & Skomal GB 2006. A csigolyák izotópos elemzésének használata a fehér cápák ontogenetikai táplálkozási ökológiájának rekonstruálásában. Ecology 87, 829-834.
2. Pimiento C, Ehret DJ, MacFadden BJ & Hubbell G 2010. A kihalt óriáscápa, a Megalodon ősi nevelőhelye a panamai miocénből. PLoS One 5, e10552.
3. Pimiento C, González-Barba G, Ehret DJ, Hendy AJ, MacFadden BJ & Jaramillo C 2013. Cápák és ráják (Chondrichthyes, Elasmobranchii) a panamai késő-miocén Gatun-formációból. J. Paleontol. 87, 755-774.
4. Purdy RW 1996. A fosszilis fehér cápák paleoökológiája. In: Great White Sharks: The Biology of Carcharodon carcharias (eds. Klimley AP & Ainley DG), 67-78, Academic Press, San Diego.
5. Aguilera OA, García L & Cozzuol MA 2008. Óriásfogú fehér cápák és cetfélék trofikus kölcsönhatása a pliocén karibi Paraguaná Formációból. Paläontol. Z. 82, 204-208.
6. Fallows C, Gallagher A. & Hammerschlag N 2013. A fehér cápák (Carcharodon carcharias) bálnákon történő dögevése és annak lehetséges szerepe egy csúcsragadozó ökológiájának további alakításában. PLoS One, 8, e60797.
7. Dudley SFJ, Anderson-Reade MD, Thompson GS & McMullen PB 2000. Egy bálnatetem egyidejű dögevése nagy fehér cápák, Carcharodon carcharias, és tigriscápák, Galeocerdo cuvier által. Fish. Bull. 98, 646-649.
8. Kallal RJ, Godfrey SJ & Ortner DJ 2010. Csontreakciók egy pliocén cet bordáján a ragadozási esemény rövid távú túlélésére utalnak. Int. J. Osteoarchaeol. 22, 253-260.
9. Collareta A, Lambert O, Landini W, Di Celma C, Malinverno E, Varas-Malca R, Urbina M & Bianucci G 2017. Vajon a kihalt óriáscápa, a Carcharocles megalodon célba vette a kis zsákmányt? Harapásnyomok tengeri emlősök maradványain a perui késő-miocénből. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 469, 84-91.
10. Wroe S, Huber DR, Lowry M, McHenry C, Moreno K, Clausen P, Ferrara TL, Cunningham E, Dean MN & Summers AP 2008. A fehér cápa állkapocsmechanikájának háromdimenziós számítógépes elemzése: milyen keményen tud harapni egy nagy fehér cápa? J. Zool. 276, 336-342.
11. Jacoby DM, Siriwat P, Freeman R & Carbone C 2015. A cápák úszási sebességének skálázódását az anyagcsere vezérli? Biol. Lett. 11, 20150781.
12. Gottfried MD, Compagno LJV & Bowman SC 1996. Az óriás “megafogú” cápa Carcharodon megalodon mérete és csontvázanatómiája. In: Great White Sharks: The Biology of Carcharodon carcharias (eds. Klimley AP & Ainley DG), 55-66, Academic Press, San Diego.
13. Jacoby DM, Siriwat P, Freeman R & Carbone C 2016. Correction to ‘Is the scaling of swim speed in sharks driven by metabolism?’ (A cápák úszási sebességének skálázódását az anyagcsere vezérli? Biol. Lett. 12, 20160775.
14. Watanabe YY, Payne NL, Semmens JM, Fox A & Huveneers C 2019. Az endotermikus fehér cápák úszási stratégiái és energetikája a táplálékszerzés során. J. Exp. Biol. 222, jeb185603.
15. Cooper JA, Pimiento C, Ferrón HG & Benton MJ (in press). A kihalt óriáscápa Otodus megalodon testméretei: A 2D rekonstrukció. Sci. Rep.
16. Watanabe YY, Goldman KJ, Caselle JE, Chapman DD & Papastamatiou YP 2015. Az állatkövető adatok összehasonlító elemzése feltárja az endotermia ökológiai jelentőségét a halaknál. Proc. Nat. Acad. Sci. 112, 6104-6109.
17. Ferrón HG 2017. A regionális endotermia mint a gigantizmus kiváltója néhány kihalt makropredatorikus cápában. PLoS One, 12, e0185185.
18. Johnston EM, Halsey LG, Payne NL, Kock AA, Iosilevskii G, Whelan B & Houghton JD 2018. A sütkérező cápák látens ereje, amelyet a kivételes breching események tárnak fel. Biol. Lett. 14, 2018053737.
19. Myers RA, Baum JK, Shepherd TD, Powers SP & Peterson CH 2007. A csúcsragadozó cápák elvesztésének kaszkádszerű hatásai egy part menti óceánból. Science, 315, 1846-1850.

Szerkesztette Rhys Charles

.