海が熱くなるとサメは大きくなった

約9300万年前に海水温が急上昇したことで、サメはずんぐりとした海底生物から大型の捕食動物に成長した可能性がある。白亜紀の海水温の急上昇は、二酸化炭素濃度を急上昇させた火山の溶岩の噴出によるものだった。これにより温室効果が生じ、海水温が上昇した。これに対応して、サメの中には、より速く泳ぎ、餌を求めて水柱の別の場所へ移動できる、より長い胸びれを進化させた種もいる。この発見は、先月、 Current Biology誌に掲載された研究で説明されている。

2018年に発表された以前の研究では、クレトキシリナ・マンテリと呼ばれる白亜紀のサメ（上の写真）が翼竜を食べるほどの大きさだったことが判明しました。化石記録には、サメが環境内で他の動物とどのように交流していたかの証拠だけでなく、歯がどのようなもので、どれくらいの大きさだったかの証拠も含まれています。2024年に発表された研究チームは、500種以上の化石化したサメの体長とひれの測定値を取得し、胸びれが時間の経過とともにどのように変化したかを推定しました。

「胸びれは、人間の腕に匹敵する重要な構造です」と、研究の共著者でカリフォルニア大学リバーサイド校（UCR）生物学博士課程の学生フィリップ・スターンズ氏は声明で述べた。「膨大なデータセットを見直した結果、サメが生息域を海底から外洋へと広げるにつれ、胸びれの形状が変化したことがわかりました。」

[関連:アラバマ州とケンタッキー州で古代のサメの新種3種が発見されました。]

胸びれが長くなったことで、サメの動きがより効率的になった。スターンズ氏によると、サメ​​のひれが飛行機の翼のように細長いのは、動きに必要なエネルギー量を減らすためだという。研究チームはまた、外洋に生息するサメが海底に生息するサメに比べて動きが速くなっているように見えることも確認した。

「サメの筋肉は温度に非常に敏感です」と、研究の共著者でカリフォルニア大学リバーサイド校の生物学者ティム・ハイアム氏は声明で述べた。「データは、気温の上昇、尾の動き、遊泳速度の相関関係を明らかにするのに役立ちました。」

現在生息するサメの種のほとんどは、依然として海底に生息しています。科学者が海底に近い底生帯と呼ぶ場所に生息しています。ヒョウザメやサンゴ礁のサメなどの底生サメは、外洋に生息する同族ほどポップカルチャーの悪役ではありません。通常、より細身で平らな中型の捕食者です。ホホジロザメのように速く泳ぐ外洋の捕食者は、サメのわずか 13 パーセント程度です。

現在、海面温度は平均華氏68度である。白亜紀には、平均華氏約83度に達した。研究チームは、温度が上昇するにつれて酸素レベルが低下したため、海底に生息する古代のサメの仲間は呼吸が困難になった可能性があると考えている。重要なのは、この温度上昇は一度に起こったわけではなく、サメの進化も同時に起こったわけではないということだ。

「この時代を通じて外海の表面温度はかなり高かったが、その後100万年から200万年の間に顕著な急上昇が起きた」と、研究の共著者でクレアモント・マッケナ大学の古生物学者ラース・シュミッツ氏は声明で述べた。

[関連:メガロドンは冷酷な殺人者であったにもかかわらず、温血動物であった可能性が高い。]

この太古の地球温暖化は、サメや一部の動物の進化を促したが、他の動物の絶滅をも引き起こした。こうした変化は長期間にわたって起こったため、サメや他の海洋生物が地球の現在の温暖化傾向にどのように反応するかを正確に予測することは難しい。一部のサメ（イタチザメやオオメジロザメなど熱帯に生息する種を含む）は、さらに北へ泳いでいる。しかし、絶滅の危機に瀕したサメが再び適応して、急速に高まる熱に耐えられるかどうかは不明だ。

「現在、気温は急速に上昇しており、私が知る限り、真の比較に使える地質学的記録は何も存在しない」とスターンズ氏は語った。