Jak w hollywoodzkim scenariuszu: Ewolucja rekinów w obliczu rosnących temperatur

Scenariusz brzmi jakby pochodził z hollywoodzkiego scenariusza filmowego, ale jest naukowo uzasadniony: badacze ewolucji rekinów twierdzą, że zwiększone temperatury mórz ponad 100 milionów lat temu sprawiły, że rekiny stały się większe i szybsze, co doprowadziło do ich rozwoju w potężnych drapieżników, które znamy dzisiaj. W artykule opublikowanym w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Current Biology naukowcy informują, że zmierzyli rozmiary płetw i długości ciała 500 wymarłych i żyjących rekinów, a następnie porównali te dane z informacjami z ewolucyjnego drzewa genealogicznego rekinów. Ich wyniki sugerują, że niektóre rekiny około 122 milionów lat temu, w okresie kredy, opuściły swoje siedlisko na dnie morskim i przeniosły się na otwarte morze. To przemieszczenie mogło zmienić budowę ich płetw i ciała, co doprowadziło do zmian w ich rozmiarze i zdolnościach pływackich. Istnieje nieporozumienie, że wszystkie rekiny to krwiożercze, potężne i opływowe bestie z „Szczęk” (lub nawet w tornado i na ulicach miast, jak widziano w „Sharknado”), które pływają w pobliżu powierzchni morza. Większość rekinów była zawsze bentoniczna, co oznacza, że żyją na morskim dnie. W przeciwieństwie do swoich pelagicznych krewniaków, wolno żyjących rekinów, rekiny bentoniczne nie muszą nieustannie pływać, aby oddychać; mogą odpoczywać na morskim dnie. Jednak konieczność oddychania mogła być decydującym impulsem, który skłonił niektóre rekiny do przeniesienia się wyżej w kolumnie wodnej. Naukowcy podejrzewają, że dna morskie okresu kredy w niektórych regionach stawały się coraz bardziej ubogie w tlen. Dla przodków wielu współczesnych rekinów nadszedł czas, aby opuścić dno morskie, aby przetrwać i prosperować. Dowody na tę zmianę siedliska i które gatunki przetrwały w jakim środowisku, można dostrzec w zmieniających się płetwach piersiowych starożytnych pelagicznych i bentonicznych rekinów. „Większość wolno żyjących rekinów ma tendencję do posiadania wydłużonych płetw, podczas gdy bentoniczne rekiny mają bardziej krępe płetwy” – powiedział Lars Schmitz, profesor biologii na Claremont McKenna College w Kalifornii i współautor artykułu. Phillip Sternes, badacz rekinów z Kalifornii i współautor, porównał płetwy piersiowe do skrzydeł samolotu. „Długie, wąskie skrzydła” – jak w przypadku samolotu pasażerskiego – „poprawiają stosunek podnoszenia do oporu i zmniejszają zużycie paliwa”, powiedział. W przeciwieństwie do tego, „krótkie, krępe skrzydła myśliwca nie są przystosowane do długodystansowych podróży, ale mogą obracać się w miejscu." To samo dotyczy rekinów: dłuższe płetwy piersiowe mogły uczynić pływanie dla większych rekinów bardziej efektywnym, co było ważną adaptacją dla gatunków, których oddychanie wymagało teraz ciągłego pływania. Ale to nie wszystko: ocieplenie oceanów kredy do około 28 stopni Celsjusza mogło również wpłynąć na prędkość rekinów. Dla porównania, dzisiejsza średnia wynosi 20 stopni Celsjusza. Rekiny i inne ryby, jak większość zwierząt, są zasadniczo zależne od temperatury w funkcjonowaniu mięśni. „Gdy mięśnie się ocieplają, stają się lepsze w szybkim kurczeniu się”, wyjaśnił Timothy Higham, współautor i profesor na Uniwersytecie Kalifornijskim, Riverside. To mogło prowadzić do zwiększenia prędkości, co pozwoliło rekinom na eksplorację bardziej otwartych obszarów wodnych w celu łapania szybko pływającej zdobyczy i unikania innych, obecnie wymarłych drapieżników morskich z okresu kredy. Te adaptacje wydają się być korzystne. Jednak w kontekście dzisiejszego globalnego ocieplenia pojawia się pytanie, czy takie zmiany mogą również dotyczyć dzisiejszych rekinów. Czy mogą one stać się większe i szybsze? Mimo że globalne ocieplenie miliony lat temu wprowadziło istotne adaptacje ewolucyjne u niektórych rekinów, Higham podkreślił, że dzisiejsze szybkie zmiany klimatyczne raczej przyniosą szkody dla życia w oceanach. „Inne zwierzęta, organizmy inne niż rekiny, zostały absolutnie zniszczone”, powiedział. Podczas gdy niektóre rekiny przystosowały się do oceanów okresu kredy, prowadziło to również do wyginięcia wielu innych gatunków zwierząt. Allison Bronson, członkini wykładowców California State Polytechnic University, Humboldt, która nie była zaangażowana w badanie, zgodziła się. „Rozprzestrzenianie się morskich stref ubogich w tlen i zmiany klimatyczne, często związane z zakwaszeniem oceanów, doprowadziły do najgorszych masowych wymierań w historii Ziemi”, powiedziała, dodając, że „tempo dzisiejszych zmian jest naprawdę bezprecedensowe.”