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3D模型表明史前巨齿鲨只需五口就能吃掉一头虎鲸
2022-08-22 10:27:42   来源:化石网   评论:0 点击:

3D模型表明史前巨齿鲨只需五口就能吃掉一头虎鲸(化石网整理)据cnBeta:New Atlas报道,通过结合先进的数字建模和对罕见的、独一无二的化石的分析,科学家们首次拼凑出了巨齿鲨的3D重建,巨齿鲨是有史以来最大






3D模型表明史前巨齿鲨只需五口就能吃掉一头虎鲸

(化石网整理)据cnBeta:New Atlas报道,通过结合先进的数字建模和对罕见的、独一无二的化石的分析,科学家们首次拼凑出了巨齿鲨的3D重建,巨齿鲨是有史以来最大的鲨鱼。从这个新的3D模型中,科学家们能够对这种可怕的史前掠食者的行为获得迷人的新见解,包括其饮食包括富含鲸脂的鲸鱼,其长度可达8米(26英尺)。
 
对冲浪者和海洋游泳者来说,庆幸的是巨齿鲨在300万年前就已经灭绝了。人们对这种可怕生物的了解大多来自于对其巨大牙齿的研究,每颗牙齿大约有一个人的手掌大小。像今天的鲨鱼一样,它的骨架是由软骨制成的,不幸的是,软骨在海洋环境中往往不能保持得很好。
 
这项新研究的第一作者、斯旺西大学的博士生Jack Cooper说:“鲨鱼的牙齿是常见的化石,因为其坚硬的成分使它们能够保持良好的保存。然而,它们的骨架是由软骨构成的,所以它们很少能成为化石。”
 
研究人员已经能够通过对其牙齿的同位素分析,例如通过分析其近亲以获得对其大小的了解,来阐明巨齿鲨的生活方式和身体形态。 Cooper和他的合著者通过研究一个罕见的、属于大约1800万年前死于比利时海岸的巨齿鲨的脊柱化石,得以扩大这些努力。
 
科学家们测量和扫描了每个椎骨,并重建了整个脊柱,然后将其与一组巨齿鲨牙齿的三维扫描相结合。由此,研究小组能够使用先进的三维建模和大白鲨的扫描来构建出骨架周围的肉,完成了被称为第一个巨齿鲨的3D模型。
 
"重量是任何动物最重要的特征之一,"共同作者、英国皇家兽医学院教授John Hutchinson说。“对于已灭绝的动物,我们可以用现代3D数字建模方法估计身体质量,然后建立质量与其他生物特性之间的关系,如速度和能量使用。”
 
重建的巨齿鲨长16米(52英尺),重量超过61吨,以每秒1.4米的速度在水中移动。鲨鱼的胃容量几乎为10000升,每天需要大约98000千卡的食物。科学家们说,尺寸为3至6米(10至20英尺)的较小猎物只需几口就能吃完,而尺寸为8米左右的较大猎物,与现代虎鲸的尺寸相同,可以在5口左右吃完。
 
根据觅食和能量使用的模型,科学家们说巨齿鲨会以富含卡路里的鲸鱼脂肪为生。猎物相遇的最佳模型发现,吃下一条8米长的鲸鱼将使巨齿鲨能够在海上航行数千英里,直到两个月后才需要再次进食。
 
“这些结果表明,这种巨鲨是一种跨洋的超级掠食者,”苏黎世大学教授、该研究的资深作者Catalina Pimiento 说。“这种标志性的巨鲨的灭绝很可能影响了全球营养物质的运输,并使大型鲸类动物摆脱了强大的捕食压力。”
 
科学家们认为这是我们对巨齿鲨和巨型动物塑造海洋生态系统的方式的认识的一个飞跃。这种对其物理特征和行为的新认识也可以指导未来的重建工作和对这种威胁性的古代捕食者的研究。
 
该研究发表在《科学进展》杂志上。
 
相关报道:这种鲨鱼几口就能吞下一头虎鲸
 
(化石网整理)据中国科学报(徐锐):在影院里,有很多以巨齿鲨为题材的惊悚电影。人们之所以关注巨齿鲨,是因为它是地球上生存过的体形最大的鲨鱼,并且“牙如其名”,一颗就有人手大小。
 
然而,目前几乎没有巨齿鲨完整的化石记录。
 
为了一睹巨齿鲨真容,研究人员利用一个保存异常完好的标本,制作了巨齿鲨全身3D计算机模型。他们的研究表明,巨齿鲨完全可以吃掉今天顶级海洋掠食者——虎鲸大小的猎物,并且能在没有更多食物的情况下,在海上游荡两个月。相关研究8月17日发表于《科学进展》。
 
“鲨鱼牙齿是常见的化石,因为它们的坚硬程度使其能够完好保存。”论文第一作者、英国斯旺西大学博士生Jack Cooper说,但是鲨鱼骨骼由软骨构成,因此相关化石很少见,这也是很难完整复原巨齿鲨的原因。
 
研究团队此次建模利用的是比利时皇家自然科学研究所独一无二的巨齿鲨椎骨化石。这根椎骨的“主人”在46岁时死于1800万年前的海洋中。
 
研究人员首先测量并扫描了每一节椎骨,并将其与一个美国的巨齿鲨齿列3D扫描结果相结合。然后,他们对一条南非大白鲨的身体进行了3D扫描。通过上述步骤建模骨骼,最终在其周围添加“肌肉”完成模型。
 
重建的模型显示,该巨齿鲨体长达16米,重量超过61吨。据估计,它能以每秒1.4米的速度游动,每天需要摄入9.8万多千卡的热量,其胃容量接近1万升。
 
巨齿鲨的高能量需求,可通过食用富含卡路里的鲸脂得到满足。根据上述模型分析,巨齿鲨能够吃掉长达8米、如虎鲸大小的猎物。饱餐一顿后,巨齿鲨可以在两个月不吃东西的情况下横渡数千英里的海洋。
 
“这些结果表明,巨齿鲨是跨洋的顶级食肉动物。”论文高级作者、瑞士苏黎世大学教授Catalina Pimiento说,“这种标志性巨型鲨鱼的灭绝可能影响了全球营养物质的运输,并使大型鲸目动物摆脱了巨大的捕食压力。”
 

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