Проанализировав изотопы зубной эмали древней рыбы, которая вымерла около 3,6 миллиона лет назад, ученые пришли к выводу, что мегалодон мог поддерживать температуру тела примерно на 7 градусов выше, чем окружающая вода. Это больше, чем в случае других акул, живших в одно время с гигантским хищником. Такого различия достаточно, чтобы классифицировать мегалодонов как теплокровных.

При этом предполагается, что количество энергии, которое мегалодон тратил на то, чтобы согреться, способствовало его исчезновению. Этот вывод имеет значение для понимания текущих и будущих изменений окружающей среды.

"Изучение движущих факторов исчезновения таких очень успешных хищных акул, как мегалодон, может дать представление об уязвимости крупных морских хищников в современных океанических экосистемах, испытывающих последствия продолжающегося изменения климата", — рассказывает ведущий исследователь Роберт Игл, доцент Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Мегалодоны, которые, как полагают, достигали 15 метров в длину, принадлежали к группе макрелевых акул, в число которых сегодня входят большая белая акула и акула-молот. В то время как большинство рыб хладнокровны, а температура их тела такая же, как и у окружающей воды, тело акул-макрелей несколько теплее. Акулы накапливают тепло, вырабатываемое их мышцами, что отличает их от полностью теплокровных или эндотермических животных, таких как млекопитающие. 

Различные доказательства намекают на то, что мегалодон мог быть мезотермическим видом, то есть поддерживал температуру тела как благодаря собственному обмену веществ, так и при помощи окружающей среды. В то же время без данных о мягких тканях, которые определяют температуру тела у современных акул, до сих пор было трудно определить в какой степени это правда.

В новом исследовании ученые искали ответы в самых распространенных ископаемых останках мегалодона: его зубах. Основным компонентом зубов является минерал под названием апатит, который содержит атомы углерода и кислорода. Как и все атомы, углерод и кислород могут находиться в "легких" или "тяжелых" формах, известных как изотопы. Соотношение этих изотопов в апатите может зависеть от ряда факторов окружающей среды во время его образования. Таким образом, состав ископаемых зубов может пролить свет на то, где жило животное и какую пищу оно ело, а для морских позвоночных — также описать химический состав морской воды и температуру тела.

"Изотопы в минералах, из которых состоят зубы, можно рассматривать как термометр, показания которого сохраняются в течение миллионов лет, — говорит работавший над исследованием Рэнди Флорес из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. —  Поскольку зубы формируются в тканях еще живого организма, мы можем измерить изотопный состав ископаемых зубов, чтобы оценить температуру, при которой они образовались".

Поскольку большинство древних и современных акул не могут поддерживать температуру тела значительно теплее окружающей морской воды, изотопы в их зубах показывают температурные условия схожие с океаническими. Однако у теплокровных животных изотопы в зубах регистрируют эффект тепла тела, производимого организмом, поэтому эти показатели выше, чем у окружающей среды.

Исследователи выдвинули гипотезу, что любая разница между значениями изотопов мегалодона и других акул, живших в то же время, будет указывать на степень, в которой огромный хищник мог нагревать собственное тело.

Чтобы проверить свою догадку, ученые собрали зубы мегалодона и их современников-акул в пяти местах по всему миру и проанализировали их с помощью масс-спектрометров в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Калифорнийском университете в Мерседе. Используя статистическое моделирование для оценки морской воды в каждом месте, где были собраны зубы, ученые обнаружили, что зубы мегалодона указывали примерно на одну и ту же температуру, что указывало на его впечатляющую способность терморегуляции.

Более теплое тело позволяло мегалодонам двигаться быстрее, выживать в более холодной воде и распространяться по всему миру. Но именно это эволюционное преимущество могло способствовать вымиранию вида, пишут исследователи.

Мегалодон жил в эпоху плиоцена, которая началась 5,33 миллиона лет назад и закончилась 2,58 миллиона лет назад. Глобальное похолодание в этот период вызвало изменения уровня моря и экологические перемены, которые гигантский хищник не пережил.

"Поддержание уровня энергии, который позволил бы мегалодонам сохранять повышенную температуру тела, означало бы ненасытный аппетит, который, вероятно, невозможно было обеспечивать во время изменения баланса морской экосистемы. В частности, когда ему, возможно, даже приходилось конкурировать с такими новичками, как большая белая акула". — поясняет Флорес.

Соруководитель проекта, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Арадна Трипати говорит, что теперь ученые планируют применить тот же подход к изучению других видов.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.