科学新的研究表明，史前巨齿鲨——有史以来最大的鲨鱼——是最终的顶级掠食者，在食物链中的运作高于历史上任何其他海洋掠食者。研究表明，巨齿鲨——最大的巨齿鲨，大小与城市公共汽车相当——在史前食物网中的位置比现代鲨鱼更高。
巨齿鲨
研究人员通过分析鲨鱼巨大牙齿中的氮同位素发现了这一发现，这些牙齿可能比人的手还大。一种或另一种鲨鱼早在恐龙出现之前就已经存在了——超过四亿年。这些巨齿鲨是在恐龙灭绝并统治海洋直到三百万年前才进化而来的。
我们习惯于将最大的物种——蓝鲸、鲸鲨，甚至大象和梁龙——视为滤食者或食草动物，而不是掠食者，但巨齿鲨和其他巨齿鲨确实是吃其他掠食者的巨大食肉动物。
国外一个团队的研究发现了明确的证据，表明巨齿鲨及其一些祖先处于古代食物链的最高层。以至于它们一定在一个复杂的食物网中吃掉了其他捕食者和捕食者。
为了重建史前海洋食物网，科学家测量了鲨鱼牙齿的氮同位素——它可以像时间机器一样用来解码生物在食物链中的位置。生态学家早就知道，有机体的氮 15 越多，其营养水平就越高，但科学家们以前从未能够测量这些已灭绝的掠食者牙齿牙釉质层中保存的微量氮。
新的分析具有挑战性——即使是最大的牙齿也只有一层薄薄的牙釉质外壳，其中的氮成分只是微量，需要高精度的工作。他们使用定制的自动化一氧化二氮制备系统提取、纯化、浓缩并将气体输送到专门的稳定同位素比质谱仪。巨齿鲨牙齿中高水平的同位素氮 15 向研究人员表明，这些鲨鱼中的许多人的饮食完全由顶级食肉动物组成，而这些食肉动物本身以其他大型食肉动物为食，就像今天的北极熊和逆戟鲸一样。
食物网底部的许多植物、藻类和其他物种将空气或水中的氮转化为组织中的氮。然后，吃掉它们的生物会将这些氮吸收到自己的身体中，并优先排出更多的氮的较轻同位素氮 14，而不是其较重的表亲氮 15。这意味着当您攀爬食物链时，氮 15 会在生物体内积聚。在这个前提下，科学家花费了数十年时间开发检测有机体细胞中氮同位素的方法——这样做揭示了它们在古代食物链中的位置。该技术已经被其他研究人员用于地质学最近的样本研究。但是，即使是在更年长的动物中，氮分析所需的软组织也很少得到保存。
巨齿鲨牙齿
巨齿鲨牙齿
更复杂的是，鲨鱼没有骨头——它们的骨骼是由软骨制成的。但鲨鱼确实有一张进入化石记录的金票：牙齿。牙齿比骨头更容易保存，因为它们包裹在牙釉质中，牙釉质是一种坚硬的材料，几乎不受大多数分解细菌的影响。
牙齿被设计成具有化学和物理抵抗力，因此它们可以在口腔的化学反应非常强烈的环境中生存，并分解可能有坚硬部分的食物。此外，鲨鱼在不断地生长和脱落牙齿，这意味着每条鲨鱼在其一生中都会长出数千颗牙齿。通过从不同时期的一系列鲨鱼牙齿化石中获取数据，研究人员能够追踪它们的营养水平与它们的大小。
