Megalodon, der größte Hai, der je gelebt hat, ist nur aufgrund seiner gigantischen, klingenartigen Zähne bekannt, die mehr als 17 Zentimeter lang werden konnten. Aber diese Zähne, die von manchen Wissenschaftlern als “das ultimative Schneidwerkzeug” beschrieben wurden, brauchten Millionen Jahre, um sich in ihre endgültige, berühmte Form zu entwickeln.
Megalodons frühester Vorfahre, Otodus obliquus, besaß dreizackige Zähne, die wie eine Gabel zum Fangen von schnellen Fischen agiert haben könnten. In späteren Haiarten mit großen Zähnen waren selbige abgeflacht und hatten sägeartige Ränder entwickelt. Sie gingen in eine messerähnliche Form zum Töten von Tieren wie Walen und Delphinen über.
Aber die endgültige Zahnentwicklung in dieser Abstammungslinie gewaltiger Raubtiere dauerte immer noch zwölf Millionen Jahre, wie eine neue Studie zeigt. Eine Analyse der Zähne von Megalodon und seinem direkten Vorfahren Carcharocles chubutensis verfolgte die Spur der ungewöhnlich langsamen, stetigen Wandlung von einem großen, von Minizähnen flankierten Zahn (“laterale cusplets”, etwa “laterale Höckerchen”) zu Zähnen ohne diese Strukturen.
“Dieser Übergang war ein sehr langer, ausgedehnter Prozess, der letztendlich in dem perfekten Schneidwerkzeug resultierte – einem breiten, flachen Zahn mit gleichförmigen Sägeschneiden”, sagte der Hauptautor Victor Perez, ein Doktorand der Geologie am Florida Museum of Natural History. “Es ist noch unklar, warum dieser Prozess Millionen Jahre dauerte und warum diese Strukturen verloren gingen.”
Zähne können eine Fülle an Informationen über ein Tier liefern, darunter Hinweise auf sein Alter zu Lebzeiten, seine Ernährungsweise und ob es bestimmte Krankheiten hatte. Die Zähne von Megalodon sprechen dafür, dass seine Jagdtechnik wahrscheinlich auf einem einmaligen Zuschlagen basierte, darauf ausgerichtet, seine Beute bewegungsunfähig zu machen und ausbluten zu lassen. “Danach fraß er”, sagte Perez. “Ein Hai würde keinen Wal schnappen und festhalten wollen, weil der Wal ihn schlagen und dabei möglicherweise verletzen könnte.”
Perez und seine Mitarbeiter führten einen “Zahn-Zensus” durch und analysierten 359 Fossilien mit genauen Informationen zu den Fundorten an den Calvert Cliffs an der Westküste der Chesapeake Bay (Maryland). Zu Zeiten von Carcharocles chubutensis und Megalodon war dies ein Ozean. Die Kliffe bieten eine ununterbrochene Gesteinsaufzeichnung der Zeitspanne von vor 20-7,6 Millionen Jahren, einer Zeitperiode, die sich mit dem Vorkommen der großen Haiarten überschneidet.
Die Forscher bemerkten einen stetigen Rückgang der Zähne mit lateralen Cusplets im Laufe dieser Zeitspanne. Etwa 87 Prozent der 17-20 Millionen Jahre alten Zähne hatten Cusplets, und dieser Prozentsatz fiel vor circa 14,5 Millionen Jahren auf 33 Prozent. Vor 7,6 Millionen Jahren besaß kein fossiler Zahn Cusplets.
Erwachsene Exemplare von Carcharocles chubutensis hatten Cusplets, während erwachsene Megalodons keine besaßen. Aber dieses Merkmal ist kein zuverlässiger Indikator dafür, zu welcher Art ein Zahn gehörte. Junge Megalodons konnten Cusplets haben, was es unmöglich macht festzustellen, ob ein Zahn mit Cusplets von Carcharocles chubutensis oder von einem jungen Megalodon stammt. Einige der für diese Studie untersuchten Zähne besaßen winzige Höcker oder ausgeprägte Sägezahnungen dort, wo die Cusplets gewesen wären. Ein Satz Zähne von einem einzigen Hai hatte an manchen Zähnen Cusplets, an anderen Zähnen keine Cusplets und Ersatzzähne mit weniger ausgeprägten Cusplets.
Darum können Paläontologen nicht exakt feststellen, wann Megalodon auftauchte oder wann Carcharocles chubutensis ausstarb, sagte Perez, der das Projekt als Mitarbeiter am Calvert Marine Museum begann. “Als Paläontologen können wir keine DNA betrachten, um festzustellen, was eine eigenständige Spezies ist. Wir müssen auf Grundlage von physischen Eigenschaften unterscheiden”, sagte er. “Wir denken, dass es unmöglich ist, eine klare Unterscheidung zwischen diesen beiden Haiarten zu machen. In dieser Studie konzentrierten wir uns nur auf die Entwicklung dieses einzelnen Merkmals im Verlauf der Zeit.”
Cusplets könnten Perez zufolge für das Ergreifen von Beute verwendet worden sein, was erklären könnte, warum sie verschwanden, als diese Haie zum Zerteilen von Beute übergingen. Eine andere denkbare Funktion wäre es zu verhindern, dass Nahrung zwischen den Zähnen steckenbleibt, was zu Zahnfleischerkrankungen führen könnte. Aber wenn die Cusplets einen Zweck hatten, warum gingen sie dann verloren?
“Es ist immer noch ein Rätsel”, sagte er. “Wir fragen uns, ob etwas in der genetischen Linie für die Zahnentwicklung angepasst wurde.” Perez’ Faszination für fossile Haie begann im Alter von sechs Jahren, als er das Calvert Marine Museum besuchte. “Ich durfte einen Zahn aus einer Kiste mit nach Hause nehmen. Das brachte mich dazu, mich der Erforschung von Fossilien zu widmen”, sagte er.
Der erste Zahn schuf einen Spleen bei Perez, der eine Stunde entfernt von den Calvert Cliffs lebte. Auf Familienausflügen an die Strände des nördlichen Endes verbrachte er seine Zeit damit, das Gebiet nach Haizähnen abzusuchen. “Das war das einzige, was ich tun wollte”, sagte er. “Auf einem normalen Ausflug fand ich durchschnittlich 300 Zähne.”
Für diese Studie stützte er sich auf die Bemühungen anderer Fossiliensammler: Der Großteil der in der Studie analysierten Zähne wurde von Amateur-Fossiliensammlern entdeckt und der Museumssammlung gespendet. “Diese Studie baut fast ausschließlich auf den Beiträgen von nebenberuflichen Amateurpaläontologen auf”, sagte er. “Sie sind ein wertvoller Teil der Forschung.”
Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse im Journal of Vertebrate Paleontology.
Als Co-Autoren wirkten Robert Weems und John Nance (Calvert Marine Museum), Stephen Godfrey (Calvert Marine Museum und National Museum of Natural History) sowie Bretton Kent (University of Maryland) an der Studie mit. Die Finanzierung der Forschungsarbeit stellten die Clarissa and Lincoln Dryden Endowment for Paleontology des Calvert Marine Museum, das Board of County Commissioners and citizens of Calvert County und ein Stipendiat der National Science Foundation bereit.
(THK)
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