Gli squali Megalodon potrebbero essere diventati superpredatori grazie all'alta temperatura corporea.

Massiccia, dotata di enormi denti, Otodus megalodon era calda — nuove prove mostrano che lo squalo antico era almeno in parte a sangue caldo.

Misure chimiche dai denti fossilizzati di O. megalodon suggeriscono che gli squali avevano temperature corporee più alte rispetto alle acque circostanti, riportano i ricercatori il 26 giugno su Proceedings of the National Academy of Sciences. L'analisi del carbonio e dell'ossigeno nei denti di questi squali e di altri, sia viventi sia estinti, ha rivelato che la temperatura corporea del gigantesco squalo era di circa 7 gradi Celsius più alta rispetto alle temperature stimate dell'acqua di mare dell'epoca.

Questa capacità di regolare la temperatura potrebbe essere stata una spada a doppio taglio. Il tratto potrebbe aver aiutato O. megalodon a diventare un predatore apice rapido e temibile e a crescere fino a 20 metri di lunghezza, rendendolo uno dei più grandi carnivori ad aver mai vissuto sulla Terra. Ma l'appetito vorace dello squalo potrebbe anche aver segnato la rovina della specie. Il gigantismo ha un alto costo metabolico, afferma il biogeochimico marino di UCLA, Robert Eagle: i corpi più grandi richiedono più cibo e gli squali giganti potrebbero essere stati particolarmente vulnerabili all'estinzione quando il clima cambiava e il cibo scarseggiava.

I mammiferi sono ben noti per la capacità di elevare e mantenere il calore corporeo metabolicamente, anche in ambienti più freddi, un tratto chiamato endotermia. Ma alcune linee di pesci, sia viventi che estinte, sono in grado di endotermia regionale, mantenendo alcune parti del corpo a temperature più alte rispetto all'acqua circostante. Ad esempio, molti moderni squali lamniformi — il gruppo che include specie come il mako e il grande squalo bianco — hanno questa capacità.

"In effetti, l'endotermia regionale è uno dei due percorsi evolutivi noti verso taglie giganti negli squali", afferma Jack Cooper, un paleobiologo dell'Università di Swansea del Galles che non è stato coinvolto nel nuovo studio. (L'altro, dice Cooper, è l'alimentazione a filtrazione, utilizzata da giganti più tranquilli come gli squali balena.)

Gli scienziati hanno a lungo pensato che il megalodon fosse endotermico regionale, dice Eagle, basandosi su una varietà di prove come le stime della forma corporea del megasqualo, così come le sue presunte velocità di nuoto e i requisiti energetici. Lo squalo era anche noto per avere un'ampia distribuzione geografica in tutto il mondo, cacciando attivamente in acque sia fredde che calde, il che fa pensare a un certo grado di sangue caldo. Uno studio recente di Cooper e colleghi che ha modellato il corpo dello squalo in 3D ha stimato che l'adulto O. megalodon fosse un superpredatore transoceanico, capace di nuotare più velocemente di qualsiasi specie di squalo vivente e di consumare interamente prede delle dimensioni degli attuali predatori più grandi.

La domanda, aggiunge Eagle, non è tanto se O. megalodon fosse endotermico, ma quanto endotermico fosse. In particolare, il team si chiedeva come le sue temperature corporee si confrontassero con quelle di uno dei suoi principali competitor negli oceani, che apparve sulla scena verso la fine del dominio dello squalo: Carcharodon carcharias, meglio conosciuto come grande squalo bianco.

O. megalodon apparve circa 23 milioni di anni fa ed è andato estinto in un periodo compreso tra 3,5 e 2,6 milioni di anni fa. Gli squali bianchi sono emersi circa 3,5 milioni di anni fa e hanno competuto per il cibo con i loro cugini massicci. Un'ipotesi è stata che questa competizione abbia contribuito all'estinzione di O. megalodon. Il cambiamento climatico durante l'epoca del Pliocene, che si è estesa da 5,3 a 2,6 milioni di anni fa, ha portato al crollo della popolazione di mammiferi marini, la principale fonte di cibo per entrambi gli squali.

"I Carcharodon erano molto più piccoli ... e sono sopravvissuti, mentre gli Otodus sono andati estinti", afferma Eagle. "Carcharodon probabilmente aveva un fabbisogno inferiore di cibo per mantenere il suo ritmo metabolico".

Per ottenere prove più dirette sulle temperature corporee di queste specie di squali e quindi comprendere meglio il loro metabolismo rispettivo, il team si è rivolto agli unici fossili lasciati dagli squali: i loro denti.

I denti fossilizzati offrono una ricchezza di dati ambientali. Lo smalto dei denti contiene forme più pesanti e più leggere, o isotopi, di carbonio, ossigeno e altri elementi, e l'abbondanza relativa di questi isotopi è legata alla temperatura corporea. Eagle e i suoi colleghi hanno utilizzato una tecnica che esamina l'abbondanza di "isotopi raggruppati" — forme pesanti di carbonio (carbonio-13) e ossigeno (ossigeno-18) legati insieme — come una sorta di antica termometro geochimico. L'abbondanza di questi legami è "influenzata solo dalla temperatura", offrendo un termometro più univoco rispetto all'uso dell'abbondanza isotopica di un singolo elemento, afferma 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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