ほとんどの魚は冷血動物で、つまり体外の温度に頼って体温を調節する。しかし、意外にも一部のサメは温血動物で、多くの哺乳類と同じように筋肉で発生した熱を蓄える。6月26日に米国科学アカデミー紀要に発表された研究によると、サメの進化上の祖先である巨大なメガロドンもこの内温性を持っていることがわかった。メガロドンが体温を保つために使ったエネルギーの量は、約360万年前の絶滅の一因となった可能性があり、科学者が将来の環境変化の影響を研究するのに役立つ可能性がある。 [関連: 3D モデルは、メガロドンが私たちが考えていたよりも速く、獰猛だったことを示しています。] 「メガロドンのような非常に成功した捕食性サメの絶滅の背後にある推進要因を研究することは、進行中の気候変動の影響を受けている現代の海洋生態系における大型海洋捕食動物の脆弱性についての洞察をもたらす可能性がある」と、共同執筆者でUCLAの生物学者ロバート・イーグル氏は声明で述べた。 メガロドンはおよそ2000万年前から世界中の海に生息しており、体長は最大50フィート(約15メートル)にも達したとみられる。これは現代のホホジロザメのおよそ3倍の大きさだ。この海洋巨人はシャチほどの大きさの食べ物を5口ほどで食べ、その歯は人間の手ほどにも成長したとみられる。 また、このサメは、現在のオナガザメや悪名高いホホジロザメを含む、サバザメ科と呼ばれるサメのグループに属していました。サバザメは、体全体または一部の温度を周囲の水よりも少しだけ暖かく保ちます。これは、ほとんどの冷血魚が体を水と同じ温度に保つのとは異なります。 新たな研究では、研究チームがメガロドンの歯の化石から歯のエナメル質の同位体を分析し、この古代のサメは生息していた水よりも華氏約13度高い体温を維持できたという結論に達した。研究チームによると、この温度差はメガロドンを内温動物、つまり温血動物に分類するのに十分な大きさだという。 彼らは、凝集同位体温度測定法とリン酸酸素同位体温度測定法を用いた新しい地球化学技術を用いて、「メガロドンの内温性仮説」を検証した。 「これらの方法を用いた研究では、体温を、同時に見つかった代謝が『既知』の化石の体温と比較することで、『未知』の代謝起源を持つ脊椎動物の化石の熱生理学を推測するのに特に有用であることがわかった」と、共著者でウィリアム・パターソン大学の地球化学者マイケル・グリフィス氏は声明で述べた。 [関連:このクジラの化石は、1500万年前のメガロドンの攻撃の証拠を明らかにする可能性がある。] メガロドンには豊富な化石記録があるが、絶滅したこの動物の完全な骨格が化石記録に残っていないため、その生態はあまり解明されていない。残された多数の歯に地球化学の手法を用いることで、古生物学者は過去を詳しく調べることができる。 アパタイトと呼ばれる鉱物は、歯の主成分です。アパタイトには、同位体と呼ばれる「軽い」または「重い」形の炭素原子と酸素原子が含まれています。アパタイトの形成時にアパタイトを構成する軽い同位体または重い同位体の量は、さまざまな環境要因によって変化します。化石の歯を構成する同位体から、その動物がどこに住んでいたか、何を食べていたか、またメガロドンのような海洋脊椎動物の場合は、生息していた海水の化学組成や体温に関するヒントが得られます。 「歯を構成する鉱物に保存されている同位体は、温度計のようなものだと考えることができますが、その測定値は何百万年も保存することができます」と、共同執筆者でUCLAの博士課程の学生であるランディ・フローレスは声明で述べた。「歯は動物が生きている間に組織内で形成されるため、化石の歯の同位体組成を測定して、歯が形成された温度を推定することができ、それによって動物の生前の体温を大まかに知ることができます。」 メガロドンは体が温かいため、より速く移動でき、より冷たい水にも耐えられるだけでなく、世界中の海に分布することができました。しかし、この進化上の利点が、メガロドンの衰退の一因となった可能性があります。メガロドンは鮮新世(533万年前から258万年前)に生息していましたが、この時代は世界が寒冷化し、海面が変動したため、環境が大きく変化したことで知られています。 メガロドンの高い体温を維持できるエネルギーレベルを維持するには、かなりの量の食物が必要だったでしょう。生態系が変化すると、特に海洋環境に新しくやってきたホホジロザメのような生物との競争を考慮すると、食物はさらに不足するようになったかもしれません。 研究チームは、同様のアプローチを他の絶滅種の研究にも応用したいと考えている。「メガロドンの内温性は立証されたが、地質学の歴史を通じて頂点海洋捕食動物に内温性がどのくらい頻繁に見られるのかという疑問が浮かび上がる」と、共同執筆者でUCLAの地質学者アラドナ・トリパティ氏は声明で述べた。 |
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