By Meghan Balk | Friend of PCP PIRE
How do you describe something that you cannot see? It’s much like trying to describe an animal you’ve never seen in the dark: one person touches the leg and describes it as a tree trunk, one person touches the ears and describes it as a fan, one person touches the tusks and describes it as a spear, one person touches the tail and describes it as a rope, one person touches the stomach and describes it as a wall, and one person touches the trunk and describes it as a snake. Only by adding together everyone’s image can you begin to understand what the animal is: an elephant. Similarly, in science we build upon each other’s work to understand the natural world.
And so Catalina Pimiento and I recently sought to describe a creature we have never seen: Carcharocles megalodon, a mega-tooth shark. Rather than describing the physical features of the shark, which has been done by previous researchers such as Gottfried, Purdy and Compagno, we sought to describe the size evolutionary trends of C. megalodon.
C. megalodon was the largest mega-toothed shark. It roamed the oceans (all of them!) from at least 14 Ma to 1.5 Ma ago. And, as you might figure, the teeth are often the only part of these cartilaginous fish that are preserved.
We traveled to 11 museums and measured a total of 544 tooth measurements, which came from 32 localities, 26 formations, and nine countries (all available online). Using these measurements, we calculated its body size. Body size is intricately tied to an animal’s biology: body size scales with generation time, longevity, metabolic rate, trophic level (in the oceans), to name a few. Thus, the body size niche an animal occupies can tell us a lot about the biology of that animal.
We found that body size stayed static throughout C. megalodon’s evolutionary history, with an average total body length around nine meters (30 ft.). The body size distribution of C. megalodon remained skewed, meaning there were a greater number of large individuals on average than of small individuals. Body size distributions can potentially yield insights into the demographics of a population and the selection pressures on populations. Since we had this distribution, it potentially means that a large size (specifically, nine meters) was an optimum body size and that there were selective pressures for a broader range of prey. Interestingly, we found that body size distributions differed significantly between ocean basins and hemisphere throughout its temporal duration. This could be related to differences in food availability between the oceans, and/or other environmental factors.
We know now the body size trends of C. megalodon. The next step is to describe the paleoecology of Carcharocles megalodon: how did it interact with the environment?
Reference:
Catalina Pimiento and Meghan A. Balk (2015). Body-size trends of the extinct giant shark Carcharocles megalodon: a deep-time perspective on marine apex predators. Paleobiology, 41, pp 479-490. doi:10.1017/pab.2015.16.
Por Meghan Balk | Amiga del PCP PIRE
¿Cómo se describe algo que no se puede ver? Es como tratar de describir un animal en medio de la oscuridad: una persona toca una pierna y la describe como el tronco de un árbol, otra persona toca las orejas y las describe como grandes abanicos, otra persona toca los colmillos y los describe como una lanza, otra persona toca la cola y la describe como una cuerda, otra persona toca el abdomen y lo describe como un muro, y otra persona toca la trompa y lo describe como una serpiente. Sola después de juntar todas las descripciones, empezamos a entender de que animal se trata: un elefante. De la misma manera, en ciencia nosotros nos basamos en el trabajo de otros para entender el mundo natural.
Entonces Catalina Pimiento y yo decidimos describir una criatura que nunca hemos visto: Carcharocles megalodon, un tiburón con dientes gigantescos. No nos limitamos solamente a describir las características físicas del tiburón, algo que ya se había hecho por otros investigadores tales como Gottfried, Purdy y Compagno, nosotros queriamos describir las tendencias evolutivas relacionadas al tamaño de C. megalodon.
C. megalodon es el tiburón mas grande que ha existido. El navegó los océanos (todos ellos!) desde por lo menos hace 14 Ma hasta 1.5 Ma. Además, como se pueden imaginar, los dientes son por lo general la única parte que se preserva de este pez cartilaginoso.
Nosotras visitamos 11 muesos y tomamos un total de 544 medidas de dientes que provenían de 32 localidades, 26 formaciones, y nueve países (todos los datos están disponibles en <link>). Usando esta mediciones, calculamos el tamaño corporal. El tamaño corporal esta estrechamente relacionado con la biología del animal: el tamaño corporal es función de la duración de cada generación, longevidad del animal, tasa metabólica, nivel trófico (en los océanos), por nombrar solo unas pocas. Entonces, el nicho relacionado con el tamaño corporal ocupado por un animal nos puede decir muchas cosas acerca de la biología del animal.
Encontramos que el tamaño corporal permaneció estático durante toda la historia evolutiva de C. megalodon, con un promedio total de longitud del cuerpo que es cercano a los nueve metros (30 ft.). La distribución del tamaño corporal de C. megalodon permaneció sesgada a la izquierda, implicando que en promedio había un mayor numero de individuos grandes con respecto a los individuos pequeños. Las distribuciones del tamaño corporal pueden ayudar a comprender los diferentes factores demográficos de una población, así como nos ayudan a entender las presiones selectivas que operan sobre las poblaciones. Debido a que se observó una distribución sesgada hacia la izquierda, esto podría significar que un gran tamaño (específicamente, nueve metros) era el tamaño corporal óptimo y que habían presiones selectivas por un gran rango de presas. De manera interesante, encontramos que durante su existencia, las distribuciones del tamaño corporal eran significativamente diferentes entre cuencas oceánicas y hemisferios. Esto podría estar relacionado a diferencias en la disponibilidad de alimento entre océanos, y/o otros factores ambientales.
Por ahora nosotros conocemos las tendencias del tamaño corporal de C. megalodon. El siguiente paso es describir la paleoecología of Carcharocles megalodon: ¿cómo este animal interactuó con el ambiente?
Referencia:
Catalina Pimiento and Meghan A. Balk (2015). Body-size trends of the extinct giant shark Carcharocles megalodon: a deep-time perspective on marine apex predators. Paleobiology, 41, pp 479-490. doi:10.1017/pab.2015.16.