大多数鱼类是冷血动物，这意味着它们依靠外部温度来调节自身体温。然而，一些鲨鱼却令人惊讶地是温血动物，它们像许多哺乳动物一样储存由肌肉产生的热量。一项于6月26日发表在《美国国家科学院院刊》上的研究发现，它们的进化祖先——强大的巨齿鲨——也具有这种内温性。巨齿鲨为了保持体温所消耗的能量可能导致了它在大约360万年前的灭绝，并且可以帮助科学家研究未来环境变化的影响。
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“研究像巨齿鲨这样高度成功的掠食性鲨鱼灭绝背后的驱动因素，可以为理解当前海洋生态系统中大型海洋掠食者在持续气候变化影响下的脆弱性提供见解，”该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校生物学家罗伯特·伊格尔（Robert Eagle）在一份声明中说。
巨齿鲨大约在2000万年前在世界各地的海洋中游弋，体长可能达到50英尺。这大约是现代大白鲨的三倍长。这些海洋巨兽可以用大约五口吞下一头虎鲸大小的猎物，并且拥有令人印象深刻的牙齿，可以长到人手那么大。
它们也属于一类被称为鼠鲨的鲨鱼，其中包括今天的长尾鲨和大白鲨。鼠鲨能将它们身体全部或部分温度保持得比周围水温稍高，这与大多数冷血鱼类不同，后者的体温与水温相同。
在新的研究中，一个团队分析了来自巨齿鲨牙齿化石的牙釉质中的同位素，并得出结论，这种古老的鲨鱼可以将体温保持在比它生活的海水高约13华氏度的水平。研究团队表示，这个温差足以将巨齿鲨归类为内温动物，即温血动物。
他们使用了一种新颖的地球化学技术，即团簇同位素热测量法和磷酸盐氧同位素热测量法来检验他们的“巨齿鲨内温假说”。
“使用这些方法的研究表明，它们在推断‘代谢来源未知’的古老脊椎动物的体温生理学方面特别有用，方法是通过将其体温与同时期‘代谢来源已知’的化石进行比较，”该研究的合著者、威廉·帕特森大学地球化学家迈克尔·格里菲斯（Michael Griffiths）在一份声明中说。
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尽管巨齿鲨拥有丰富的化石记录，但由于没有发现完整的巨齿鲨骨骼化石，对其生物学的了解较少。通过对留下的众多牙齿进行地球化学分析，可以帮助古生物学家深入了解过去。
一种称为磷灰石的矿物质是牙齿的主要成分。它含有碳和氧原子，有“轻”或“重”两种形式，称为同位素。磷灰石形成时轻重同位素的比例会因多种环境因素而异。牙齿化石中的同位素可以揭示动物的栖息地、食性，对于像巨齿鲨这样的海洋脊椎动物，还可以提供关于其生活海水化学成分和体温的一些线索。
“你可以将保存在牙齿矿物质中的同位素看作是一种温度计，但它的读数可以保存数百万年，”该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校博士生兰迪·弗洛雷斯（Randy Flores）在一份声明中说。“由于牙齿是在动物活着的时候在其组织中形成的，我们可以测量化石牙齿的同位素组成，以估计它们形成的温度，这告诉我们动物生前的近似体温。”
巨齿鲨较高的体温使其能够移动得更快，不仅能适应寒冷的水域，还能分布到世界各地的海洋中。然而，这种进化优势可能导致了它的灭绝。巨齿鲨生活在上新世（距今533万年至258万年前），这一时期以剧烈的环境变化而闻名，全球气温下降，海平面也发生了变化。
维持巨齿鲨的高体温所需的能量水平需要大量的食物。随着生态系统的变化，食物可能变得越来越稀少，尤其是考虑到与新进入海洋环境的物种——比如我们的朋友大白鲨——的竞争。
该团队希望将类似的方法应用于研究其他已灭绝的物种。“在巨齿鲨身上确立了内温性之后，”该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校地质学家阿拉德纳·特里帕蒂（Aradhna Tripati）在一份声明中说，“就会出现一个问题，即在整个地质历史中，它在顶级海洋掠食者中出现的频率有多高？”
