Weiße Haie könnten zum Aussterben von Megalodon beigetragen haben

Die Ernährung fossiler ausgestorbener Tiere kann Hinweise auf ihren Lebensstil, ihr Verhalten, ihre Entwicklung und letztendlich auf ihr Aussterben enthalten. Die Untersuchung der Ernährung eines Tieres nach Millionen von Jahren ist jedoch aufgrund der schlechten Erhaltung chemischer Ernährungsindikatoren in organischem Material auf diesen Zeitskalen schwierig. Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, Deutschland, wandte eine neue Methode an, um die Ernährung des größten je existierenden Hais, des ikonischen Otodus Megalodon, zu untersuchen. Diese neue Methode untersucht die Zinkisotopenzusammensetzung des stark mineralisierten Teils von Zähnen und erweist sich als besonders hilfreich, um die Ernährung dieser ausgestorbenen Tiere zu entschlüsseln.

Megazahnhaie wie Otodus megalodon, besser bekannt als Megalodon, lebten vor 23 bis 3,6 Millionen Jahren in Ozeanen rund um den Globus und erreichten möglicherweise eine Länge von bis zu 20 Metern. Zum Vergleich: Die größten Weißen Haie erreichen heute eine Gesamtlänge von nur sechs Metern. Viele Faktoren wurden diskutiert, um den Gigantismus und das Aussterben von Megalodon zu erklären, wobei seine Ernährung und Ernährungskonkurrenz oft als Schlüsselfaktoren angesehen werden.

In ihrer Studie veröffentlicht in Naturkommunikationanalysierten die Forscher die stabilen Isotopenverhältnisse von Zink in modernen und fossilen Haizähnen aus der ganzen Welt, einschließlich Zähnen von Megalodon und modernen und fossilen Weißen Haien. Mit dieser neuen Methode können Wissenschaftler die trophische Ebene eines Tieres untersuchen, die angibt, wie weit oben in der Nahrungskette ein Tier frisst. Die stabile Zinkisotopenanalyse von Zahnschmelz, dem stark mineralisierten Teil der Zähne, ist vergleichbar mit der viel etablierteren Stickstoffisotopenanalyse von Zahnkollagen, dem organischen Gewebe im Zahndentin, das zur Beurteilung des Ausmaßes des Verbrauchs tierischer Substanzen verwendet wird.

„Auf den Zeitskalen, die wir untersuchen, wird Kollagen jedoch nicht konserviert, und eine traditionelle Stickstoffisotopenanalyse ist daher nicht möglich“, erklärt Erstautor Jeremy McCormack, Forscher am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der Goethe-Universität Frankfurt. „Hier zeigen wir erstmals, dass ernährungsbedingte Zinkisotopen-Signaturen in der hochmineralisierten Schmelzkrone fossiler Haifischzähne erhalten bleiben“, ergänzt Thomas Tütken, Professor am Institut für Geowissenschaften der Johannes Gutenberg-Universität.

Vergleich von Zinkisotopensignalen bei fossilen und modernen Haien

Mit dieser neuen Methode verglich das Team die Zahn-Zink-Isotopen-Signatur mehrerer ausgestorbener Arten des frühen Miozäns (vor 20,4 bis 16,0 Millionen Jahren) und des frühen Pliozäns (vor 5,3 bis 3,6 Millionen Jahren) mit denen moderner Haie. „Wir haben eine Kohärenz von Zinkisotopensignalen in fossilen und modernen analogen Taxa festgestellt, was unser Vertrauen in die Methode stärkt und darauf hindeutet, dass es möglicherweise minimale Unterschiede in den Zinkisotopenwerten an der Basis mariner Nahrungsnetze gibt, ein verwirrender Faktor für Stickstoffisotopenstudien “, erklärt Sora Kim, Professor an der University of California Merced.

Anschließend analysierten die Forscher die Zinkisotopenverhältnisse in Megalodon-Zähnen aus dem frühen Pliozän und denen in früheren Megatooth-Haien, Otodus chubutensis, aus dem frühen Miozän sowie zeitgenössischen und modernen Weißen Haien, um die Auswirkungen dieser ikonischen Arten auf vergangene Ökosysteme zu untersuchen und einander.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl Megalodon als auch sein Vorfahr tatsächlich Spitzenprädatoren waren, die ihre jeweiligen Nahrungsketten hoch oben ernährten“, sagt Michael Griffiths, Professor an der William Paterson University. „Aber was wirklich bemerkenswert war, ist, dass die Zinkisotopenwerte von Haizähnen aus dem frühen Pliozän aus North Carolina darauf hindeuten, dass sich die trophischen Ebenen der frühen Weißen Haie weitgehend mit dem viel größeren Megalodon überschneiden.“

Nahrungskonkurrenz von Megalodon mit Weißen Haien

„Diese Ergebnisse implizieren wahrscheinlich zumindest eine gewisse Überschneidung bei der Beute, die von beiden Haiarten gejagt wird“, bemerkt Kenshu Shimada, Professor an der DePaul University, Chicago. „Während zusätzliche Forschung erforderlich ist, scheinen unsere Ergebnisse die Möglichkeit einer Nahrungskonkurrenz von Megalodon mit Weißen Haien aus dem frühen Pliozän zu unterstützen.“

Neue Isotopenmethoden wie Zink bieten ein einzigartiges Fenster in die Vergangenheit. „Unsere Forschung zeigt die Machbarkeit der Verwendung von Zinkisotopen zur Untersuchung der Ernährung und trophischen Ökologie ausgestorbener Tiere über Millionen von Jahren, eine Methode, die auch auf andere Gruppen fossiler Tiere einschließlich unserer eigenen Vorfahren angewendet werden kann“, schließt McCormack.