เหมือนบทภาพยนตร์ฮอลลีวูด: การวิวัฒนาการของฉลามท่ามกลางอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้น

ฉากที่ฟังดูเหมือนมาจากบทภาพยนตร์ฮอลลีวูด แต่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์: นักวิจัยการวิวัฒนาการของฉลามอ้างว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในมหาสมุทรเมื่อกว่า 100 ล้านปีที่แล้วทำให้ฉลามมีขนาดใหญ่ขึ้นและว่ายน้ำได้เร็วขึ้น และทำให้พัฒนาไปเป็นนักล่าทรงพลังอย่างที่เรารู้จักในวันนี้ ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Current Biology เมื่อเดือนที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าพวกเขาได้วัดขนาดของครีบและความยาวของร่างกายของฉลามที่สูญพันธุ์และยังมีชีวิตอยู่จำนวน 500 ตัว และเปรียบเทียบข้อมูลเหล่านี้กับข้อมูลจากต้นไม้วิวัฒนาการของฉลาม ผลการวิจัยระบุว่าฉลามบางสายพันธุ์ได้ออกจากพื้นที่ท้องทะเลที่พวกมันอาศัยอยู่และขึ้นสู่ทะเลเปิดเมื่อประมาณ 122 ล้านปีก่อนในยุคครีเตเชียส การขึ้นสู่ทะเลเปิดนี้อาจส่งผลให้ครีบและโครงสร้างร่างกายของพวกมันเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงขนาดและความสามารถในการว่ายน้ำ เป็นความเข้าใจผิดที่ว่าฉลามทุกตัวเหมือนกับสัตว์ประหลาดกระหายเลือดทรงพลังและเพรียวบางในภาพยนตร์ “Jaws” (หรือแม้แต่ในพายุนากและบนถนนอย่างใน “Sharknado”) ที่ว่ายน้ำใกล้ผิวน้ำ ส่วนใหญ่แล้วฉลามเป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ใกล้พื้นทะเล ซึ่งหมายถึงการอาศัยอยู่ที่ก้นทะเล ต่างจากญาติพี่น้องในทะเลเปิดของพวกมันที่ต้องว่ายน้ำตลอดเวลาเพื่อหายใจ ฉลามใกล้พื้นทะเลสามารถพักบนก้นทะเลได้ อย่างไรก็ตาม การที่ต้องหายใจอาจเป็นแรงผลักดันสำคัญที่ทำให้ฉลามบางตัวต้องย้ายสูงขึ้นในคอลัมน์น้ำ นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าพื้นทะเลในยุคครีเตเชียสบางพื้นที่เริ่มมีออกซิเจนต่ำลง อย่างไรก็ตามเพื่อบรรพบุรุษของฉลามแบบใหม่พวกมันจำเป็นต้องย้ายออกจากพื้นทะเลเพื่อความอยู่รอดและเจริญเติบโต หลักฐานเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยและสายพันธุ์ใดอยู่รอดในสิ่งแวดล้อมแบบใด ปรากฏให้เห็นในครีบอกของฉลามที่อยู่น้ำเปิดเก่าและฉลามใกล้พื้นทะเลเก่า "ฉลามในทะเลเปิดส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะมีครีบยาว ในขณะที่ฉลามใกล้พื้นทะเลมีครีบที่สั้นกว่า" ลาร์ส ชมิทซ์ ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาจากวิทยาลัย Claremont McKenna ในแคลิฟอร์เนียและผู้ร่วมเขียนบทความกล่าว ฟิลิปป์ สเติร์น นักวิจัยฉลามในแคลิฟอร์เนียและผู้ร่วมเขียนบทความ ได้เปรียบเทียบครีบอกกับปีกของเครื่องบิน "ปีกยาวและแคบ" – เช่นเดียวกับเครื่องบินพาณิชย์ – "ช่วยเพิ่มอัตราการยกต่อการต้านทานและลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง" เขากล่าว สำหรับปีกสั้นและแข็งของเครื่องบินรบไม่เหมาะสำหรับการเดินทางระยะไกล แต่สามารถหักเลี้ยวทันที ฉลามก็เช่นกัน: ครีบอกที่ยาวกว่าจะทำให้การว่ายน้ำของฉลามขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเป็นการปรับตัวที่สำคัญสำหรับสายพันธุ์ที่การหายใจจำเป็นต้องว่ายน้ำตลอดเวลา แต่นั่นยังไม่เพียงพอ: การอุ่นตัวของมหาสมุทรในยุคครีเตเชียสถึงประมาณ 28 องศาเซลเซียสอาจส่งผลต่อความเร็วของฉลามได้ เมื่อเปรียบเทียบกันแล้วค่าเฉลี่ยปัจจุบันอยู่ที่ 20 องศาเซลเซียส ฉลามและปลาชนิดอื่น ๆ เช่นเดียวกับสัตว์อื่นส่วนใหญ่มีหน้าที่ตามอุณหภูมิในการทำงานของกล้ามเนื้อ "เมื่อกล้ามเนื้อของคุณอุ่นขึ้น พวกมันจะหดตัวได้เร็วขึ้น" ทิโมธี ไฮแอม ผู้ร่วมเขียนและศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์กล่าว อาจส่งผลให้มีความเร็วเพิ่มขึ้นทำให้ฉลามเข้าไปสู่พื้นที่น้ำเปิดมากขึ้นเพื่อจับเหยื่อที่ว่ายน้ำได้เร็วและหลบหนีนักล่าทางทะเลอีกชนิดหนึ่งที่สูญพันธุ์ในยุคครีเตเชียส การปรับตัวเหล่านี้ดูเหมือนจะมีข้อดี แต่เมื่อมองถึงการอุ่นตัวทั้งหมดทั่วโลกในปัจจุบัน ประเด็นคือการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจเกิดขึ้นกับฉลามในปัจจุบันหรือไม่ พวกเขาอาจจะใหญ่ขึ้นและเร็วขึ้นหรือไม่ แม้ว่าอุณหภูมิที่แรงขึ้นทั่วโลกเมื่อหลายล้านปีก่อนจะทำให้เกิดการปรับตัวในการวิวัฒนาการที่สำคัญในฉลามบางสายพันธุ์ ไฮแอมเน้นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รวดเร็วในปัจจุบันจะนำไปสู่ความเสียหายต่อชีวิตในมหาสมุทรมากกว่า "สัตว์อื่น ๆ ที่ไม่ใช่ฉลามถูกทำลายล้างอย่างแท้จริง" เขากล่าว แม้ว่าฉลามบางตัวปรับตัวให้เข้ากับทะเลในยุคครีเตเชียสได้ แต่ก็ทำให้มีการสูญพันธุ์ของสัตว์ชนิดอื่นจำนวนมาก อัลลิสัน บรอนสัน สมาชิกคณะจากมหาวิทยาลัย California State Polytechnic University, Humboldt ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาเห็นด้วย “การแพร่กระจายของเขตที่ขาดออกซิเจนในทะเลและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งมักควบคู่ไปกับการเป็นกรดของมหาสมุทรได้ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก” เธอกล่าว และเสริมว่าจังหวะการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันนั้นไม่เคยมีมาก่อน