| Мегалодон | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
||||||||||
| Научная классификация | ||||||||||
|
||||||||||
| Латинское название | ||||||||||
| Carcharocles megalodon (Agassiz, 1843) | ||||||||||
|
|
Мегалодон, от греч. μέγας и греч. ὀδούς — «большой зуб») — вымерший вид акул, останки которого находят в отложениях от позднего олигоцена (примерно 28 миллионов лет назад) до плейстоцена (1,5 млн. лет назад).
Споры о систематическом положении мегалодона продолжаются уже около ста лет. Большинство современных исследователей относят его к роду Carcharocles семейства Otodontidae, которое целиком вымерло. Согласно другой точке зрения, более популярной в прошлом, он входит в один род с современной белой акулой — Carcharodon из семейства Lamnidae[1]. Соответственно, его научным названием будет Carcharocles megalodon или Carcharodon megalodon.
Мегалодон был одной из самых больших и сильных хищных рыб в истории позвоночных. Исследование останков скелета показывает, что эта акула имела гигантские размеры, достигая длины 22 метров и веса 50 тонн — один из самых крупных хищников за всю историю Земли. Сила укуса составляла около 25 — 30 тонн на квадратный сантиметр. Часто предполагают, что мегалодон и внешне, и поведением был похож на белую акулу. Ископаемые останки говорят о том, что мегалодон был распространён повсеместно в мире. Это был суперхищник, находящийся на вершине пищевой цепочки[2]. Следы на костных останках его жертв указывают, что он питался крупными животными — китообразными и большими рыбами. Мегалодон входил в ряд наиболее опасных и крупных хищников за всю историю нашей планеты наравне с лиоплевродоном, мозазаврами, дунклеостеусами, базилозаврами, дейнозухами, саркозухами, которые по современным меркам превосходили бы любых морских и речных хищников размерами, агрессивностью и прожорливостью.
Содержание |
В работах, относящихся к эпохе Возрождения, упоминаются случаи находок больших треугольных зубов в скальных образованиях. Сначала эти зубы считали окаменевшими языками драконов или змей и называли "глоссопетры" (лат. "каменные языки"). Правильное объяснение предложил в 1667 году датский естествоиспытатель Нильс Стенсен: он узнал в них зубы древних акул. Получило известность сделанное им изображение головы акулы, вооружённой такими зубами. Среди зубов, изображения которых он опубликовал, есть и зубы мегалодона.[3][4].
Научное наименование Carcharodon megalodon было присвоено этой акуле в 1835 году швейцарским естествоиспытателем Жаном Луи Агассисом[5] в работе Recherches sur les poissons fossiles[6] (Исследование ископаемых рыб, 1833-1843). Ввиду схожести зубов мегалодона с зубами большой белой акулы Агассис отнёс мегалодона к тому же роду Carcharodon[5]. В 1960 году бельгийский исследователь Э. Казье, который считал, что эти акулы далеки друг от друга, выделил мегалодона и близкие виды в род Procarcharodon. В 1964 году советский учёный Л.С. Гликман, согласившись с тем, что мегалодон не имеет близкого родства с белой акулой, отнёс его к новому роду Megaselachus, а близкие к нему виды, имевшие на зубах боковые зубчики, включил в род Otodus. В 1987 г. французский ихтиолог А. Каппетта обратил внимание на то, что Procarcharodon — это младший синоним описанного ещё в 1923 году рода Carcharocles, и отнёс мегалодона и ряд близких видов (те, которые имеют зазубренный край, но независимо от наличия боковых зубчиков) к Carcharocles. На сегодняшний день этот вариант (Carcharocles megalodon) имеет больше всего сторонников. На постсоветском пространстве пользуется большой популярностью также вариант Гликмана (Megaselachus megalodon)[1]. По всей видимости, в эволюции этих акул шло постепенное увеличение и уширение зубов, зазубривание режущего края и потеря боковых зубчиков. Главное отличие этих систем в том, где в этом плавном эволюционном переходе проводятся условные границы между родами; согласно обеим этим системам, мегалодон относится к семейству Otodontidae.
Но старая версия о близком родстве мегалодона и белой акулы тоже имеет сторонников среди крупных учёных. Те, кто придерживается этой версии, называют его Carcharodon megalodon и, соответственно, относят к семейству Lamnidae[7].
Скелет мегалодона, как и других акул, состоял из хрящей, а не из костей. Поэтому его останки, кроме зубов, очень редкие. Иногда находят позвонки (они, в отличие от остальных скелетных элементов, были хорошо минерализованы при жизни акулы)[8].
Самыми часто встречающимися останками мегалодона являются его зубы. Из современных акул самые похожие зубы имеет большая белая, но зубы мегалодона намного больше (до 3 раз), массивнее, прочнее и более равномерно зазубрены[9]. Наклонная высота (диагональная длина) зубов мегалодона может достигать 18 см; это самые большие из известных акульих зубов за всю историю Земли[10].
Есть также несколько находок частично сохранившихся позвоночных столбов мегалодона[4]. Наиболее известная находка такого рода — позвоночный столб, обнаруженный в Бельгии в 1926 году. Он состоит из 150 позвонков, наибольший из которых достигает 155 миллиметров в диаметре[9]. При этом максимальный размер позвонка мегалодона может быть более 225 миллиметров в диаметре[11]. Это самый большой размер среди всех известных видов акул. Кроме того, позвонки мегалодона указывают на то, что у него был сильно кальцинированный скелет[11].
Останки мегалодона находили во многих частях земного шара, включая Европу[4], Северную Америку[9], Южную Америку[4][9], Пуэрто-Рико[12], Кубу[13], Ямайку[14], Австралию[15], Новую Зеландию[10], Японию[4][9], Африку[4][9], Мальту[10], Гренадины[16] и Индию[4]. Зубы мегалодона находили также в областях, удалённых от континентов (например, в Марианской впадине в Тихом океане)[10].
Самые ранние останки мегалодона относятся к пластам позднего олигоцена[10][17]. Хотя в пластах, следующих за отложениями третичного периода, останки мегалодона практически отсутствуют[9], их также находили в отложениях, относящихся к плейстоцену[18].
Считается, что мегалодон вымер в плейстоцене, примерно 1,5 миллиона лет назад[8].
Среди существующих видов наиболее схожей с мегалодоном считается большая белая акула[4][9]. Ввиду отсутствия хорошо сохранившихся ископаемых скелетов мегалодона, учёные вынуждены основывать реконструкцию и предположения о размере мегалодона на морфологии большой белой акулы[9].
По вопросу оценки максимального размера мегалодона в научной среде продолжают идти споры; этот вопрос является крайне противоречивым и трудным[10]. В научном сообществе считается, что мегалодон был больше китовой акулы, Rhincodon typus. Первая попытка реконструкции челюсти мегалодона была предпринята профессором Бэшфордом Дином в 1909 году. Исходя из размеров реконструированных челюстей была получена оценка длины тела мегалодона: она составила примерно 30 метров. Однако обнаруженные позже ископаемые останки и новые достижения биологии позвоночных поставили под сомнение достоверность данной реконструкции[19]. В качестве основной причины неточности реконструкции указывается отсутствие во времена Дина достаточных знаний о числе и расположении зубов мегалодона[19]. По экспертным оценкам, точная версия модели челюстей мегалодона, построенной Бэшфордом Дином, была бы примерно на 30 % меньше исходного размера и соответствовала бы длине тела, согласующейся с современными находками[19]. В настоящее время предложено несколько методов оценки размера мегалодона, основанных на статистической взаимосвязи между размером зубов и длиной тела большой белой акулы[9][19].
В 1973 году ихтиолог Джон Э. Рэндалл предложил метод определения размеров большой белой акулы и его экстраполяцию для определения размеров мегалодона[20]. По Рэндаллу, длина тела мегалодона в метрах определяется по формуле:
Этот метод основан на том, что высота эмали (вертикальное расстояние от основания покрытой эмалью части зуба до его кончика) самых больших передних зубов челюсти акулы взаимосвязана с общей длиной её тела[19].
Поскольку высота эмали самых больших зубов мегалодона, которые были на тот момент доступны Рэндаллу, составляла 115 мм[19], получалось, что мегалодон достигал в длину 13 метров[19][20]. Однако в 1991 году двое исследователей акул (Ричард Эллис и Джон Э. МакКрокер) указали на ошибку в методе Рэндалла[9]. Согласно их исследованиям, высота эмали зуба акулы не всегда является пропорциональной общей длине рыбы. На основании данных этих исследований были предложены новые, более точные методы определения размеров большой белой акулы и схожих с ней видов акул[9].
Следующий метод был предложен коллективом учёных, состоявшим из Майкла Д. Готтфрида, Леонарда Компаньо и С. Кёртиса Боумэна, которые после тщательного исследования множества образцов большой белой акулы предложили дающий меньшие результаты, но более точный метод определения размеров C. carcharias и C. megalodon; их результаты были опубликованы в 1996 году. Согласно данному методу, длина тела мегалодона в метрах определяется по формуле:
Самый большой верхний передний зуб мегалодона, находившийся в распоряжении этой команды исследователей, имел высоту 168 миллиметров. Этот зуб был обнаружен Л. Компаньо в 1993 году. Результат вычислений по формуле для него соответствовал длине тела 15,9 м[9]. Максимальная высота зуба в этом методе соответствует длине вертикальной линии от вершины коронки зуба до нижней доли корня, параллельной длинной оси зуба[9], то есть максимальная высота зуба соответствует его наклонной высоте[21].
Готтфрид и др. также предложили метод определения массы тела большой белой акулы, изучив соотношение массы и длины 175 особей данного вида различных возрастов, и экстраполировали его для определения массы мегалодона. Масса тела мегалодона в килограммах, согласно данному методу, вычисляется по формуле[9]:
Согласно данному методу, особь длиной 15,9 метра имела бы массу тела приблизительно 47 тонн[9].
В 2002 году исследователь акул Клиффорд Иеремия предложил метод определения размеров большой белой акулы и схожих видов акул[10]. По данному методу полная длина тела акулы в футах вычисляется по формуле:
По мнению К. Иеремия, периметр челюсти акулы является прямо пропорциональным её длине, а ширина корней самых больших зубов позволяет оценить периметр челюсти[10]. Самый большой зуб, доступный К. Иеремия, имел ширину корня примерно 12 сантиметров, что соответствовало длине тела 15,5 метра[10].
В настоящее время общепринятой в научной среде считается оценка, согласно которой мегалодон достигал 18,2—20,3 метров в длину[10][22][23].
Таким образом, исследования показывают, что мегалодон являлся самой большой акулой из известных науке, а также одной из самых больших рыб, когда-либо населявших моря нашей планеты[9].
Командой японских учёных (Т. Уйено, О. Сакамото, Г. Секине) в 1989 году в Сайтаме (Япония) были найдены частично сохранившиеся останки мегалодона с почти полным соединённым набором зубов[4]. Другой практически полный соединённый набор зубов мегалодона был извлечён из Йорктаунских образований в Ли-Крик, Северная Каролина, США. Он послужил основой для реконструкции челюстей мегалодона, выставленной в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке[9]. Эти связанные наборы зубов позволили определить точное число зубов, которое присутствовало в каждом ряде челюстей мегалодона. Вследствие этого стало возможным создание точных реконструкций челюстей. В последующие годы были найдены и другие связанные наборы зубов мегалодона. На основании этих открытий в 1996 году учёные С. Эпплгейт и Л. Эспиноза смогли определить искусственную зубную формулу мегалодона: [4][9]. Наиболее точные современные реконструкции челюстей мегалодона основаны на этой формуле.
У мегалодона были очень крепкие зубы[9]; общее их число достигало 276. Зубы располагались в 5 рядов. По мнению палеонтологов, размер челюстей больших особей мегалодона достигал 2 метров[10].
В 2008 году командой учёных под руководством Стефена Уро был проведён эксперимент, имевший целью определение силы укуса мегалодона. Согласно его результатам, сила укуса мегалодона могла достигать 182 000 ньютонов[22], что в 28 раз больше, чем сила укуса дунклеостея (6,3 кН), более чем в 10 раз больше, чем у большой белой акулы (18 кН), более чем в 5 раз больше, чем у тираннозавра (31 кН), а также больше, чем у «хищника X» (150 кН). Впрочем, по расчетам канадских исследователей, сила укуса тираннозавра достигала 200 кН, что превышает расчетный укус Мегалодона.
Исключительно прочные зубы мегалодона являются зазубренными[5][10], что означает, что они позволяли вырывать куски плоти жертв. Палеонтолог Бреттон Кент указывает, что эти зубы являются достаточно толстыми для своих размеров и имеют небольшую гибкость и прочность на изгиб. Их корни являются достаточно большими в сравнении с общей высотой зуба. Такие зубы представляют собой не просто хороший режущий инструмент; они также хорошо приспособлены для того, чтобы удержать сильную добычу, и редко ломаются даже когда перерубают кости[24].
Помимо определения размера мегалодона, группа учёных во главе с Готтфридом также попыталась определить схему строения его скелета[9].
Хрящевой череп мегалодона по виду должен был быть более толстым и прочным, чем у большой белой акулы, чтобы соответствовать более массивным челюстям и строению зубов[9].
Чтобы поддерживать очень большие и прочные зубы, челюсти мегалодона также должны были быть более массивными, прочными и сильными, чем челюсти большой белой акулы[9]. Такие сильно развитые челюсти придавали глазам мегалодона «свинячий» вид[9].
Плавники мегалодона, скорее всего, были пропорционально больше и толще плавников большой белой акулы, так как для передвижения и управления движением такой массивной акулы требовались сравнительно большие плавники[9].
Путём исследования частично сохранившихся позвоночных стволов мегалодона из Бельгии, стало очевидно, что число позвонков у мегалодона превышало число позвонков у больших экземпляров любой другой акулы[9]. Близким является лишь число позвонков большой белой акулы, что говорит о близкой анатомической связи между этими двумя видами[9].
На основе упомянутых выше характерных черт Готтфрид и его коллеги смогли реконструировать полный скелет мегалодона. Он был выставлен в Calvert Marine Museum (Соломоновы острова, Мэриленд, США)[9][25][26]. Реконструированный скелет имеет длину 11,5 метра и соответствует молодой особи[9]. Команда указывает, что относительные и пропорциональные изменения в особенностях скелета мегалодона по сравнению с большой белой акулой являются онтогенетическими по своей природе, и должны возникать у больших белых акул по мере увеличения размера[9].
Акул обычно считают оппортунистическими хищниками. Тем не менее, учёные предполагают, что мегалодон, по всей видимости, был одним из наиболее грозных плотоядных, когда-либо существовавших[22]. Этому способствовали такие факторы, как огромные размеры[22], эффективный метаболизм[27], способность быстро плавать[26], мощные челюсти и большие зазубренные зубы[22][9]. Это был супер-хищник, способный совладать с широким спектром возможной добычи. Ископаемые останки свидетельствуют, что мегалодон питался китообразными, в том числе кашалотами[10], гренландскими китами'[28], цетотериями[8], полосатиковыми[29], одобеноцетопсами[30], дельфинами[9] и морскими свиньями[10], сиренами[31][32], ластоногими[8][16] и гигантскими морскими черепахами[31]. Размеры мегалодона говорят о том, что его добычей в основном были большие животные, основную роль среди которых играли киты — найдено большое количество костей китов с чёткими следами укуса больших зубов (глубокими царапинами), соответствующими зубам мегалодона[4][9]. Во многих случаях зубы мегалодона обнаруживались неподалёку от останков китов с подобными следами[9][25], а иногда зубы даже находят застрявшими в таких останках[33]. Как и другие акулы, мегалодон также должен был быть рыбоядным[8][26].
Акулы часто используют довольно сложные охотничьи стратегии при преследовании больших животных. Некоторые палеонтологи предполагают, что охотничьи стратегии большой белой акулы могут дать понятие о том, как мегалодон охотился на свою необычно большую добычу (например, китов)[27]. Однако ископаемые останки показывают, что мегалодон использовал более эффективные стратегии против большой добычи, чем большая белая акула[24].
Палеонтологами было произведено исследование ископаемых останков с целью определить способы атаки мегалодона на добычу[24]. Его результаты показывают, что способы атаки могли отличаться в зависимости от размера добычи[27]. Ископаемые останки мелких китообразных указывают, что они подверглись огромной силы тарану, после чего были убиты и съедены[27]. Один из объектов исследования — останки 9-метрового ископаемого усатого кита периода миоцена дали возможность количественно проанализировать атакующее поведение мегалодона[24]. Хищник в основном атаковал твёрдые костные участки тела жертвы (плечи, ласты, грудную клетку, верхнюю часть позвоночника)[24], которых большие белые акулы обычно избегают[24]. Доктор Бреттон Кент предположил, что мегалодон пытался сломать кости и повредить жизненно важные органы (например, сердце и лёгкие), заключённые в грудную клетку добычи[24]. Атака на эти жизненно важные органы обездвиживала добычу, которая быстро умирала из-за серьёзных внутренних травм[24]. Эти исследования также показывают, почему мегалодону были необходимы более прочные зубы, чем большой белой акуле[24].
В период плиоцена появились более крупные и развитые китообразные[27]. Мегалодоны видоизменили свои атакующие стратегии, чтобы справиться с этими более крупными животными. Было найдено большое количество окаменелых костей ласт и хвостовых позвонков крупных китов плиоценового периода, имевших следы укусов, оставленных атаками мегалодона[9][22]. Эти палеонтологические данные свидетельствуют о том, что мегалодон сперва пытался обездвижить крупную добычу, оторвав или откусив её двигательные органы, и лишь потом убивал и питался ею[9][22].
Эти акулы вымерли примерно 1,5 млн лет назад. Дольше всего они задержались в Южном Полушарии. Они были охотниками на примитивных китов, особенно цетотериев (мелкие древние усатые киты). Его жертвы населяли мелководные теплые шельфовые моря. При похолодании климата в плиоцене ледники «связали» огромные водные массы и многие шельфовые моря исчезли. Карта океанских течений изменилась. Океаны стали холоднее. Киты смогли выжить, укрывшись в богатых планктоном холодных водах. Для мегалодонов это оказалось смертным приговором. Свою роль могли сыграть и появившиеся тогда же косатки, поедавшие молодь мегалодонов.
Мегалодон.
