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上新世早期巨齒鯊與現代大白鯊的牙齒尺寸對比（圖自：MPI / Evolutionary Anthropology）
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：馬克思·普朗克演化人類學研究所的一支團隊，剛剛介紹了“與大白鯊競爭或導致巨齒鯊滅絕”的新線索。研究領隊 Jeremy McCormack 指出，作為有史以來最大的鯊魚，巨齒鯊（Otodus megalodon）生活在 23~360 萬年前的地球海洋中。
據悉，巨齒鯊的長度可達 20 米（65 英尺）、重 103 噸，在“史上最強捕食者”列表中絕對可以排得上名號。相比之下，現代大白鯊的體長隻有 6 米（20 英尺）、重約 2268 公斤（5000 磅）。
然而最近針對兩個鯊魚物種牙齒中的鋅同位素展開的新研究，又讓我們對古代鯊魚的掠食習性有了更深入的見解 —— 推測兩者都在捕食極其相似的獵物。
同位素分析是了解生物習性的一種有力工具，因為某種元素與另一種元素的比率差異，可幫助科學家們追溯其食物來源、飲食習性、及其在食物鏈中的所處位置。
與此同時，MPI 研究人員還希望推斷出掠食競爭在該物種的巨大化和滅絕過程中都發揮了多大的影響。
通常情況下，研究人員會從有機物質方麵入手研究同位素的比率，尤其是骨骼中蛋白質的氮同位素。
問題在於，鯊魚屬於古老的軟骨魚類的一個分支，其於數億年前從硬骨魚的進化路徑中分離出來、因而體內的骨骼物質極少。
本文主角巨齒鯊就是這樣一個典型案例，盡管其在過去半個世紀裏廣為人知、並且出演了諸多影視作品，但表明其存在的唯一證據，還是隻有牙齒和一些椎骨碎片。
更糟糕的是，這些化石距今已有數百萬年的曆史，因此任何有機物質都早已被礦物質取代、或退化到難以分析的程度。
有鑒於此，MPI 研究團隊選擇了從世界各地的現代 / 化石鯊魚牙齒樣本中收集同位素 —— 尤其是高度礦化的牙釉質部分，以替代活體牙本質中的膠原蛋白來取樣。
通過觀察早中新世（20.4 ~ 1600 萬年前）和早上新世（5.3 ~ 360 萬年前）的鯊魚牙齒，然後將它們與現代鯊魚進行比較，研究團隊得出了如下結論：
首先，現代與古代鯊魚的鋅同位素測量值幾乎相同，表明兩者之間具有很高的食性重合度。
其次，巨齒鯊應該也處於食物鏈的頂端，與大白鯊捕食著同樣類型的獵物。
William Paterson 大學教授 Michael Griffiths 表示：“我們的研究結果表明，巨齒鯊及其祖先確實都是頂級掠食者，它們在各自的食物鏈上都處於高位”。
不過更加值得注意的是，來自北卡羅來納州上新世早期鯊魚牙齒的鋅同位素測定值表明，早期大白鯊的營養水平、與更大的巨齒鯊在很大程度上存在著重疊。
據此推測，大白鯊很可能一直在與巨齒鯊爭奪食物，結果導致了後者在上新世早期的衰落。至於這場比賽的確切性質，仍有待進一步的研究去揭曉。
另一種猜測是，兩個物種可能於不同季節在同一領地上覓食。
綜上所述，Jeremy McCormack 認為，使用鋅同位素測定法來研究過去數百萬年裏滅絕的動物的飲食與營養生態學，確實是相當可行的。
甚至我們可以將同樣的方法，運用到追溯人類祖先和其它動物種群化石的研究上去。
相關報道：研究稱與大白鯊的飲食競爭可能促成了巨齒鯊的滅絕
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：在一項新研究中，研究人員通過分析巨齒鯊和大白鯊牙齒中的鋅穩定同位素比例，比較了巨齒鯊和大白鯊在食物鏈中的位置。他們發現，這兩個物種的獵物可能存在重疊，因此，與大白鯊的飲食競爭可能促成了巨齒鯊的滅絕。
巨齒鯊（Otodus megalodon）生活在230萬年至360萬年前的全球海洋中，體長可能達到20米。作為比較，今天最大的大白鯊總長度隻達到6米。許多因素被討論用來解釋巨齒鯊的巨大化和滅絕，其飲食和飲食競爭往往被認為是關鍵因素。
在這項研究中，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，包括巨齒鯊以及現代和化石大白鯊的牙齒。這種新方法使科學家能夠調查一種動物的營養水平，這表明一種動物在食物鏈的上遊有多遠。對牙齒琺琅質（牙齒的高度礦化部分）的鋅穩定同位素分析可與更成熟的牙齒膠原蛋白的氮同位素分析相媲美，後者是牙齒牙本質的有機組織，用於評估動物物質的消耗程度。
然而，“在我們調查的時間尺度上，膠原蛋白沒有被保存下來，因此傳統的氮同位素分析是不可能的，”主要作者、馬克斯-普朗克進化人類學研究所和法蘭克福歌德大學的研究員Jeremy McCormack解釋道。古騰堡大學地球科學研究所的教授Thomas Tütken補充說：“在這裏，我們首次證明了與飲食有關的鋅同位素特征保存在化石鯊魚牙齒的高度礦化的琺琅質冠中。”
利用這種新方法，研究小組將多個已滅絕的中新世早期（2040萬至1600萬年前）和上新世早期（530萬至360萬年前）物種的牙齒鋅同位素特征與現代鯊魚的牙齒進行了比較。“我們注意到鋅同位素信號在化石和現代模擬類群中的一致性，這增強了我們對該方法的信心，並表明在海洋食物網底部的鋅同位素值可能存在最小的差異，這是氮同位素研究的一個幹擾因素，”來自加州大學默塞德分校的教授Sora Kim解釋說。
隨後，研究人員分析了來自早更新世的巨齒鯊牙齒中的鋅同位素比率和來自早中新世的早期巨齒鯊Otodus chubutensis以及同時代和現代大白鯊中的鋅同位素比率，以調查這些標誌性物種對過去生態係統和彼此的影響。“我們的結果顯示，巨齒鯊和它的祖先確實都是頂級捕食者，在它們各自的食物鏈的高端進食，”威廉帕特森大學的教授邁克爾-格裏菲斯說。“但真正引人注目的是，來自北卡羅來納州的早更新世鯊魚牙齒的鋅同位素值，表明早期大白鯊與大得多的巨齒鯊的營養水平基本重疊。”
芝加哥德保羅大學教授Kenshu Shimada指出：“這些結果可能意味著這兩種鯊魚所捕食的獵物至少有一些重疊。雖然還需要更多的研究，但我們的結果似乎支持巨齒鯊與上新世早期大白鯊存在飲食競爭的可能性。”
諸如鋅的新同位素方法提供了一個了解過去的獨特窗口。“我們的研究說明了使用鋅同位素來調查幾百萬年來已滅絕動物的飲食和營養生態的可行性，這種方法也可以應用於其他動物化石群體，包括我們自己的祖先，”McCormack總結道。