Первая в своем роде 3D-модель показала, кого мог запросто проглотить мегалодон

Биологи из Университета в Суонси (Великобритания) создали первую подробную трехмерную модель тела мегалодона — гигантской акулы, жившей, по разным оценкам, 2,6-23 миллиона лет назад, — чтобы узнать больше о том, чем питался этот суперхищник и как двигался. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Хотя в летописи окаменелостей много акульих зубов, их тела в основном не сохранились, из-за чего наше понимание анатомии таких вымерших рыб, как Otodus megalodon, остается рудиментарным. Точный размер и форма мегалодонов — яблоко раздора для ученых, которые, исследуя зубы этих хищников и сравнивая с ныне живущими видами, предлагают самые разные оценки длины их тела — от 10 до 20 с лишним метров.

Как отмечают авторы новой работы, массу тела мегалодона — ключевой показатель, позволяющий сделать вывод о других экофизиологических признаках — в последний раз определяли еще в начале 1990-х. Тогда ученые полагались на предположение о том, что прямой потомок O. megalodon — большая белая акула. Но впоследствии эту гипотезу не подтвердили.

Теперь, благодаря последним достижениям в компьютерном моделировании, удалось выполнить более полную и актуальную реконструкцию этого ископаемого представителя отряда ламнообразных и пересмотреть оценки его биологических признаков.

Процесс моделирования /© Science Advances

«Мы создали первую трехмерную модель тела мегалодона: сначала реконструировали осевой скелет, используя 3D-сканирование позвоночника образца IRSNB P 9893 из Бельгии, зубного ряда из США и большой белой акулы — кархародона (C. сarcharias). Мы завершили модель, добавив «плоть» вокруг скелета на основе сканирования всего тела C. сarcharias. Затем скорректировали ее, использовав 2D-реконструкцию O. megalodon. Длину тела от рыла до кончика хвоста и объемы удалось установить по полной 3D-модели, после чего объем применили для расчета массы тела», — рассказывается в статье.

Результаты измерений следующие: длина тела от рыла до хвоста — 15,9 метра, объем — 58,1 метра кубического, вес — 61 560 килограммов. Также ученые определили абсолютную крейсерскую скорость плавания мегалодона (1,4 метра в секунду), объем желудка (9605 литров) и суточную потребность в энергии (98 175 килокалорий, в 20 раз больше, чем у взрослого кархародона). По мнению исследователей, другие представители этого вида могли быть даже крупнее, так как в новом моделировании использовали не самые большие позвонки.

Получившаяся 3D-модель. Трехмерная реконструкция головы мегалодона, смоделированная по черепу кархародона; затем — полное тело кархародона, использованного для реконструкции тела мегалодона; наконец, полигональная сетка и визуализация мегалодона с открытой пастью / © Science Advances

Сравнив предполагаемую среднюю скорость мегалодона с аналогичными показателями других акул, ученые выяснили, что 16-метровый O. megalodon мог плавать быстрее, чем все рассматриваемые живые виды и их представители, включая тихоокеанскую сельдевую акулу, большую белую и китовую (подробнее смотрите здесь).

Наконец, авторы исследования выяснили размер раскрытой пасти O. megalodon: 1,2 метра в высоту и 1,7 метра в ширину при угле раскрытия в 35 градусов и 1,8 метра в высоту и 1,7 метра в ширину при 75 градусах. Объем желудка определяли на основе взаимосвязи между массой тела и объемом желудка большой белой акулы и путем вскрытия 12 особей. «Мы использовали C. carcharias в качестве единственного показателя для этого и последующих анализов потребления добычи из-за предполагаемого сходства их диеты и метаболизма. Результаты показали, что у O. megalodon объем желудка составлял 9605 литров», — рассказали ученые.

После сопоставления этих данных с размером добычи, которую мегалодон мог бы поймать сегодня, выяснилось, что жертву размером от трех до шести метров этот суперхищник проглатывал всего за несколько укусов. Так, на поедание пятиметрового ската Plesiotrygon nana потребовалось бы три укуса, а с более крупным обедом — от семи до восьми метров — такая акула справлялась за пять и более укусов. «Приняв за ограничение 70 процентов от объема желудка мегалодона, мы обнаружили, что, хотя он мог целиком проглотить гипотетическую добычу размером восемь метров (например, современную косатку Orcinus orca) или меньше, более крупную добычу, к примеру современного горбатого кита M. Novaeangliae, — уже нет», — добавили авторы статьи.

Учитывая, что 30 килограммов жира китообразных содержат примерно 200 тысяч килокалорий (6667 килокалорий на килограмм), 16-метровый O. megalodon мог удовлетворить свои энергетические потребности, съев около 21 килограмма такого жира в день. А так как от 15 до 33 процентов тела морского млекопитающего составляет ворвань (жидкий жир), 81,3 процента 123-килограммового ныне вымершего ксифиацета X. bossi из семейства эвринодельфовых оказалось бы достаточно для насыщения мегалодона. В случае косатки, весящей шесть тонн, ему нужно было съесть всего 0,01 процента ее тела.

«Энергетическая плотность печени акулы оценивается в 8150 килокалорий на килограмм. Значит,  взрослый O. megalodon также мог потреблять около 17,2 килограмма акульей печени в день. А учитывая, что до 28 процентов массы тела большой белой акулы приходится на печень, мегалодон насытился бы, съедая ежедневно порядка 1,4 процента печени семиметровой C. carcharias», — подытожили ученые.

По их словам, вымирание этого суперхищника повлекло масштабные последствия: крупные китообразные, наконец, избавились от угрозы быть съеденными, что, в свою очередь, повлияло на глобальные пищевые сети, продуктивность океана и стабильность экосистемы.