為什麼巨齒鯊中在史前沒有天敵卻滅絕了呢?
巨齒鯊是海洋中有史以來最兇猛、體型最大的掠食者之一。巨齒鯊身長可達霸王龍的兩倍,達18米長,它的咬合力可以壓碎一輛汽車,從大約2800萬年前開始巨齒鯊就在海域遊盪,是史前海洋的統治者。然而,儘管處於食物鏈的頂端,也沒有已知的捕食者,巨齒鯊在260萬年前突然就滅絕了。
巨齒鯊的滅絕是一個尚未解開的謎,但是在生物進化中有一個基本規律,讓巨齒鯊的滅絕有據可循。
美國古生物學家德華·德林克·柯普(Edward Drinker Cope)觀察到化石記錄中常常出現體積增長的趨勢,提出了柯普定律——隨著進化時間的推移,種群的體型往往會增大。因為更大的體型往往帶來生存優勢,比如移動速度更快,可以保護自己不被捕食,可以捕獲更大的獵物。柯普定律在很多情況下都得到了證明,比如馬等陸地哺乳動物的體型通常會隨著時間的推移而增大,在其他動物群體中測試柯普定律的結果喜憂參半,人類、珊瑚和恐龍遵循科普定律,但鳥類和昆蟲卻沒有。
2015年2月20日發表在science雜誌上的研究證明在過去的5.42億年間,海洋動物的平均體型增加了150倍。科學家收集了的包括五個主要海洋動物類群節肢動物、腕足類、脊索動物、棘皮動物、軟體動物的17000個屬的體型數據,結果顯示雖然不是所有種類的物種和屬的動物都趨向於進化出更大的體型,但隨著時間的推移,那些體型更大的動物往往會變得更加多樣化。
體型越大的生物儘管有許多生存優勢,但是也有一個重大缺點——由體型較大的個體組成的物種更容易滅絕,這可能會限制生物體的最大尺寸。主要是因為體型較大的個體比體型較小的個體有更大的代謝需求,比如巨齒鯊每天需要消耗大約一噸的食物來維持自己的生命,因此,種群密度就會下降,導致繁殖速度慢,同時受到食物短缺的影響較大;而且體型較大的動物無法在狹小的避難所避難,容易被惡劣的環境變化所困。地球上一些最大的生物早已滅絕如猛獁象和劍齒虎,現在的大象和藍鯨,它們就是大型動物大規模滅絕的受害者,相比之下,填補這些動物滅絕留下的生態位的動物往往很小。
科學家測量了大約400個巨齒鯊標本的牙齒大小,根據這些測量數據估計巨齒鯊滅絕前的最終體型。結論是,雖然最大和最小的巨齒鯊體型沒有隨著時間的推移而改變,但在其進化的後期,體型較大的巨齒鯊比例更多。
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