Les requins Megalodon peuvent être devenus des mégaprédateurs grâce à leur température corporelle élevée.

Massive, méga denté Otodus megalodon couru chaud - le requin ancien était au moins en partie à sang chaud, de nouvelles preuves montrent.

Les mesures chimiques des dents fossiles O. megalodon suggèrent que les requins avaient des températures corporelles plus élevées que leurs eaux environnantes, rapportent des chercheurs le 26 juin dans les Comptes rendus de l'Académie nationale des sciences. Les analyses du carbone et de l'oxygène dans les dents de ces requins et d'autres, vivants et éteints, ont révélé que la température corporelle du requin géant était d'environ 7 degrés Celsius plus chaude que les températures estimées de l'eau de mer à l'époque.

Cette thermorégulation à sang chaud peut avoir été une épée à double tranchant. Ce trait aurait pu aider O. megalodon à devenir un prédateur supérieur rapide et redoutable, atteignant une longueur de 20 mètres, ce qui en fait l'un des plus grands carnivores ayant jamais vécu sur Terre. Cependant, l'appétit vorace du requin a peut-être également signé l'extinction de l'espèce. Le gigantisme a un coût métabolique élevé, déclare Robert Eagle, biochimiste marin de l'UCLA : les corps plus grands nécessitent plus de nourriture, et les requins massifs peuvent avoir été particulièrement vulnérables à l'extinction lorsque le climat a changé et que la nourriture est devenue plus rare.

Les mammifères sont bien connus pour leur capacité à élever et maintenir leur chaleur corporelle, même dans des environnements froids, un trait appelé endothermie. Mais certaines lignées de poissons, vivants et éteints, sont capables d'endothermie régionale, maintenant certaines parties du corps à des températures plus élevées que l'eau environnante. Par exemple, de nombreux requins lamniformes modernes - le groupe qui comprend des espèces comme le requin mako et le grand requin blanc - ont cette capacité.

"En effet, l'endothermie régionale est l'une des deux voies évolutives connues vers des tailles géantes chez les requins", explique Jack Cooper, paléobiologiste à l'université de Swansea au pays de Galles, qui n'a pas participé à la nouvelle étude. (L'autre voie, selon Cooper, est l'alimentation par filtration, utilisée par des géants plus doux tels que les requins-baleines.)

Les scientifiques pensaient depuis longtemps que le mégalodon était endothermique régional, explique Eagle, sur la base de diverses preuves telles que les estimations de la forme corporelle du mégalodon, ainsi que ses vitesses de nage probables et ses besoins énergétiques. Le requin était également connu pour avoir une très large répartition géographique à travers le monde, chassant activement dans des eaux plus froides ainsi que plus chaudes, ce qui plaide en faveur d'une certaine thermorégulation à sang chaud. Une étude récente de Cooper et de ses collègues qui a modélisé le corps du requin en 3D a estimé que l'adulte O. megalodon était un superprédateur transocéanique, capable de nager plus rapidement que n'importe quelle espèce de requin vivante et de consommer entièrement des proies de la taille des plus grands prédateurs d'aujourd'hui.

La question, ajoute Eagle, n'est pas vraiment de savoir si O. megalodon était endothermique - c'est à quel point il l'était. En particulier, l'équipe s'est demandée comment ses températures corporelles se comparaient à l'une de ses principales concurrentes océaniques, qui est apparue tard dans le règne du requin : Carcharodon carcharias, mieux connu sous le nom de grand requin blanc.

O. megalodon est apparu il y a environ 23 millions d'années et s'est éteint entre 3,5 et 2,6 millions d'années. Les grands requins blancs sont apparus il y a environ 3,5 millions d'années, et ils ont concurrencé leurs cousins massifs pour la nourriture. Une hypothèse a été que cette concurrence a contribué à l'extinction d'O. megalodon. Les changements climatiques pendant l'époque du Pliocène, qui s'est étendue de 5,3 à 2,6 millions d'années, ont entraîné un effondrement de la population de mammifères marins, la principale source de nourriture pour les deux requins.

"Les Carcharodon étaient beaucoup plus petits... et ont persisté, tandis que les Otodus ont disparu", déclare Eagle. "Carcharodon avait probablement un besoin moins élevé de nourriture pour maintenir son métabolisme."

Pour obtenir des preuves plus directes des températures corporelles de ces espèces de requin, et donc mieux comprendre leurs métabolismes respectifs, l'équipe s'est tournée vers les seuls fossiles qu'ils ont laissés derrière eux : leurs dents.

Les dents fossilisées offrent une mine de données environnementales encapsulées. L'émail des dents contient à la fois des formes plus lourdes et plus légères, ou isotopes, de carbone, d'oxygène et d'autres éléments, et les abondances relatives de ces isotopes sont liées à la température corporelle. Eagle et ses collègues ont utilisé une technique qui examine l'abondance des "isotopes clamps" - des formes lourdes de carbone (carbone-13) et d'oxygène (oxygène-18) liées ensemble - en tant que type de thermomètre géochimique ancien. L'abondance de ces liaisons est "uniquement affectée par la température", offrant un thermomètre plus univoque que l'utilisation de l'abondance isotopique d'un seul élément, explique Eagle.

The team used this technique on teeth from the different sharks, as well as fossil samples from other ancient ocean contemporaries including whales and mollusks. (Mollusks, being entirely cold-blooded, represent the ocean water temperature, Eagle says). The data show that both sharks were a bit endothermic, but not only was O. megalodon’s average body temperature (about 27⁰ C) higher than its surrounding waters, it was also higher than the average body temperature of great whites (about 22⁰ C) living in similar waters. Neither shark was as warm-blooded as marine mammals, such as the whale groups Odontoceti and Mysticeti, the team determined.

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It’s “a very interesting finding, and it is fantastic that we have more evidence for regional endothermy in megalodon,” Cooper says. O. megalodon’s higher body temperature would have allowed it “to swim further and faster, increasing its chances of encountering prey,” he says. “But it also means that if food availability declines, megalodon would not have been able to meet its huge energetic requirements.” And when changing sea levels in the Pliocene led to a decline in the sharks’ prey about 3 million years ago, “it may well have starved into extinction.”

Eagle and colleagues are now delving into the chicken-or-egg question of which came first for O. megalodon: warm-bloodedness or apex predator status. “You need a high trophic level to become gigantic,” Eagle says. But is warm-bloodedness necessary to get to that high trophic level (apex predator status)? “We’re hoping to fit it all together into an evolutionary story as to what drives what.”

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