巨齒鯊滅絕或與大白鯊有關

　　巨齒鯊是地球上生活過的最大型肉食動物之一，生活在2300萬到360萬年前的全球海洋中，長度可能達到20米。其滅絕一直存在爭議。

　　現在，科學家發現與大白鯊爭奪食物資源可能促進了巨齒鯊的滅絕。盡管相比之下，當今最大的大白鯊總長度只有6米。相關成果5月31日發表于《自然—通訊》。

　　動物的營養級標志著它們在生態系統中的位置，而飲食對于理解某種動物的生活方式和生態學特征起到了重要作用。鋅會在牙釉質形成過程中會混入其中，可作為一個替代指標用以理解動物的飲食，推斷其在生態系統中的營養級。

　　研究人員分析了來自全球各地的現代和化石鯊魚牙齒中的鋅穩定同位素比率，包括巨齒鯊化石和現代大白鯊的牙齒。這種新方法可以讓科學家調查動物的營養水平，了解動物的飼料在食物鏈上的位置。“我們首次證明，與飲食有關的鋅同位素特征保存在鯊魚牙齒化石的高度礦化琺瑯質冠中。”德國約翰內斯·古登堡大學地球科學研究所教授Thomas Tutken說。

　　化石與現代鯊魚鋅同位素信號的比較

　　利用新方法，研究小組將已經滅絕的中新世早期（2040萬至1600萬年前）和上新世早期（530萬至360萬年前）的多個物種的牙齒鋅同位素特征與現代鯊魚的牙齒鋅同位素特征進行了比較。他們建立了一個鯊魚牙齒的鋅同位素值數據庫，涵蓋了20個現存鯊魚物種（包括水族館和野生個體）以及巨齒鯊在內的13個化石物種。

　　他們發現，無論哪個地質年代的鯊魚牙齒中都保留了鋅同位素值，并且這種鋅同位素值能顯示該物種的營養級。“我們注意到，在化石和現代類似類群中鋅同位素信號的一致性，這增強了我們對該方法的信心，表明在海洋食物網的基礎上，鋅同位素值可能有最小的差異，這是氮同位素研究的一個混淆因素。”論文共同作者、美國加州大學默塞德分校教授Sora Kim解釋道。

　　隨后，研究人員分析了上新世早期巨齒鯊牙齒中的鋅同位素比例，中新世早期巨齒鯊牙齒中的鋅同位素比例以及同時代和現代的大白鯊，以調查這些標志性物種對過去的生態系統以及彼此之間的影響。

　　“我們的研究結果表明，巨齒鯊和祖先確實都是頂級掠食者，在各自的食物鏈中處于較高的位置。”威廉·帕特森大學教授Michael Griffiths說，“但真正值得注意的是，來自北卡羅來納州上新世早期鯊魚牙齒的鋅同位素值表明，早期大白鯊的營養水平與更大的巨齒鯊在很大程度上重疊。”

　　對牙釉質（牙齒中高度礦化的部分）的鋅穩定同位素分析與對牙膠原蛋白（牙本質中的有機組織）更成熟的氮同位素分析相比較，后者用于評估動物物質消耗的程度。“在我們研究的時間尺度上，膠原蛋白沒有保存下來，因此無法進行傳統的氮同位素分析。”該研究第一作者、馬普學會進化人類學研究所和歌德法蘭克福大學研究員Jeremy McCormack解釋說。

　　巨齒鯊與大白鯊的飲食競爭

　　作者比較了巨齒鯊和大白鯊的鋅同位素值，發現當它們在上新世早期共存時，它們的營養級有重疊，而且可能需要競爭相同的食物資源，如鯨類等海洋哺乳動物。

　　“這些結果可能意味著，兩種鯊魚的獵物至少有一些重疊。”芝加哥德保羅大學教授Kenshu Shimada說，“雖然還需要進一步的研究，但我們的結果似乎支持巨齒鯊與上新世早期大白鯊在飲食上存在競爭的可能性。”

　　新的同位素方法，如鋅，為了解過去提供了一個獨特的窗口。“我們的研究說明了使用鋅同位素調查滅絕動物數百萬年來的飲食和營養生態的可行性，這種方法也可以應用到包括我們自己的祖先在內的其他動物化石群。”McCormack總結說。

　　相關論文信息：

　　https://doi.org/10.1038/s41467-022-30528-9