Кіріспе
Кретоксирина (/k//r//ɪ/,/t//ɒ//k//s//i/'/r//h//aɪ//n//ə/; "өте өткір мұрынды" деген мағынада) – шамамен 107-73 миллион жыл бұрын, соңғы Альбиан кезеңінен кейінгі Кампань кезеңінде өмір сүрген ірі макрель акуласының құрып кеткен туысы. Типтік түрі, C. mantelli, көбінесе Ginsu акуласы деп аталады, ол алғаш рет Ginsu пышағына сілтеме жасап танымал болды, өйткені оның теориялық тамақтану механизмі жиі пышақты қолданған кезде "кеспелеу және кесу" әрекетімен салыстырылады. Cretoxyrhina дәстүрлі түрде Cretoxyrhinidae отбасының жалғыз мүшесі ретінде жіктеледі, бірақ басқа таксономиялық орналасулар ұсынылды, мысалы Alopiidae және Lamnidae. Ұзындығы 5 метрге дейін жетіп, салмағы 100 килограммнан асатын Cretoxyrhina сол кездегі ең ірі акулалардың бірі болған. Қазіргі кездегі ақ акулаға ұқсас көрініс пен дене бітімі болғандықтан, ол өзінің экожүйесіндегі ең ірі жыртқыш болды және мозазаврлар, плезиозаврлар, акулалар және басқа да ірі балықтар, птерозаврлар және кейде динозаврлар сияқты теңіз жануарларының көптеген түрлерін аулады. Оның тістері ұзын, қырғыштай, олжасын бытыратып, кесу үшін қалың эмальмен жабдықталған. Cretoxyrhina ең жылдам жүзуші акулалардың бірі болды, гидродинамикалық есептеулер жарылыс жылдамдығын шамамен 700 м/с дейін көрсетті. Cretoxyrhina олжасына күшті соққылар беру үшін жоғары жылдамдықпен асылып, аң аулаған, бұл қазіргі ақ акулаға ұқсас, және оны істеу үшін күшті көру қабілетіне сүйенген. XIX ғасырдың соңынан бастап Канзаста өте жақсы сақталған Cretoxyrhinaның бірнеше қаңқасы табылды. Зерттеулер оның өмірін кейбір қаңқалардың омыртқаларын пайдаланып есептеп шықты. Cretoxyrhina ерте жаста тез өсіп, 4-5 жасында жыныстық жетілуге жетеді. Оның өмір сүру мерзімі шамамен қырық жылға созылады. Cretoxyrhina скелеттерінің анатомиялық талдауында акуланың бет-әлпеті мен оптикалық ерекшеліктері, ең алдымен, сойғыштар мен крокодил акулаларына ұқсас екені және аймақтық эндотермияны қолдануды ұсынған гидродинамикалық құрылымы бар екені анықталды. Cretoxyrhina ең ірі жыртқыш ретінде теңіз экожүйелерінде маңызды рөл атқарды. Бұл космополиттік туыс болды және оның қалдықтары бүкіл әлемде табылды, бірақ көбінесе Солтүстік Американың Батыс ішкі теңіз жолынан табылды. Ол негізінен субтропикалық ортаны мезгіллі пелагикалық ортаға артық көреді, бірақ 5 °C (41 °F) суық суларда да кездесетін. Cretoxyrhina көлемінің шыңы Кониак кезеңіне жетті, бірақ кейіннен Кампань кезеңінде жойылып кеткенге дейін үнемі төмендеп кетті. Бұл жойылудың бір себебі шамамен сол уақытта пайда болған жыртқыш аңдармен бәсекелестік қысымның артуы болуы мүмкін, әсіресе алып мозазавр Тайлозавр. Басқа да факторлар болуы мүмкін, батыс ішкі теңіз жолының біртіндеп жоғалуы.
Cretoxyrhina (/k//r//ɪ/,/t//ɒ//k//s//i/'/r//h//aɪ//n//ə/; meaning 'Cretaceous sharp nose') is an extinct genus of large mackerel shark that lived about 107 to 73 million years ago during the late Albian to late Campanian of the Late Cretaceous. The type species, C. mantelli, is more commonly referred to as the Ginsu shark, first popularized in reference to the Ginsu knife, as its theoretical feeding mechanism is often compared with the "slicing and dicing" when one uses the knife. Cretoxyrhina is traditionally classified as the likely sole member of the family Cretoxyrhinidae but other taxonomic placements have been proposed, such as within the Alopiidae and Lamnidae. Measuring up to in length and weighing over , Cretoxyrhina was one of the largest sharks of its time. Having a similar appearance and build to the modern great white shark, it was an apex predator in its ecosystem and preyed on a large variety of marine animals including mosasaurs, plesiosaurs, sharks and other large fish, pterosaurs, and occasionally dinosaurs. Its teeth, up to long, were razor like and had thick enamel built for stabbing and slicing prey. Cretoxyrhina was also among the fastest swimming sharks, with hydrodynamic calculations suggesting burst speeds of up to It has been speculated that Cretoxyrhina hunted by lunging at its prey at high speeds to inflict powerful blows, similar to the great white shark today, and relied on strong eyesight to do so. Since the late 19th century, several fossils of exceptionally well preserved skeletons of Cretoxyrhina have been discovered in Kansas. Studies have successfully calculated its life history using vertebrae from some of the skeletons. Cretoxyrhina grew rapidly during early ages and reached sexual maturity at around four to five years of age. Its lifespan has been calculated to extend to nearly forty years. Anatomical analysis of the Cretoxyrhina skeletons revealed that the shark possessed facial and optical features most similar to that in thresher sharks and crocodile sharks and had a hydrodynamic build that suggested the use of regional endothermy. As an apex predator, Cretoxyrhina played a critical role in the marine ecosystems it inhabited. It was a cosmopolitan genus and its fossils have been found worldwide, although most frequently in the Western Interior Seaway area of North America. It preferred mainly subtropical to temperate pelagic environments but was known in waters as cold as 5 °C (41 °F). Cretoxyrhina saw its peak in size by the Coniacian, but subsequently experienced a continuous decline until its extinction during the Campanian. One factor in this demise may have been increasing pressure from competition with predators that arose around the same time, most notably the giant mosasaur Tylosaurus. Other possible factors include the gradual disappearance of the Western Interior Seaway.
Зерттеу тарихы
Кретксирхинаны алғаш рет ағылшын палеонтологы Гидеон Мантелл Ливстің жанындағы Саузерхамның сұр шұңқырынан жинаған сегіз C. мантелли тісінен сипаттады. 1843 жылы швейцариялық табиғат зерттеушісі Луи Агассиз өзінің "Решешс сюр лес рисон фоссил" атты кітабының үшінші томын жариялады, онда ол Мантеллдің сегіз тісін қайта қарастырды. Ол оларды және Страсбург мұражайының коллекциясынан алынған тағы бір тісті (нақты орны белгісіз, бірақ ол да Англиядан келген) пайдаланып, бұл қалдықтардың жойылған акуланың бір түріне жататындығын және тістерінің сол кездегі үш түрмен – Оксиринаның О. хасталис, О. ксифодон және О. дезории түрлерімен – күшті ұқсастықтары бар екенін анықтады. Агассиз бұл түрді Оксирина тұқымдасына жатқызды, бірақ тістерінің тамыры айтарлықтай қалың болғандықтан, ол ерекше түр болып саналатынын атап өтті және акуланы ғылыми тұрғыдан Оксирина мантелии таксоны бойынша жіктеді, оны Мантеллдің құрметіне атады. Бұл түрлердің көпшілігі C. mantelli түрлерінің тістерінен алынған, бірақ синтиптердің нақты ерекшеліктерінен өзгеше болды. 1873 жылы американдық палеонтолог Джозеф Лейди Канзас және Миссисипиден тістерді анықтап, оларды Oxyrhina extenta түрі ретінде сипаттады. Бұл тістер Англиядан алынған O. mantelli синтиптеріне қарағанда кеңірек және берік болды. Бұл Батыс Канзастағы Ниобрара формациясында акуланың өте жақсы сақталған қаңқаларының табылуымен өзгерді. Чарльз Х. Стернберг 1890 жылы алғашқы қаңқаны тапты және оны 1907 және 1965 жылдарғы мақалаларында сипаттады. Біріншісі – жақсы сақталған жақ сүйектері, бес қабыршақ жұбы және бірнеше омыртқадан тұратын жартылай қаңқа, ал екіншісі – дерлік толық қаңқа, толық омыртқа бағанасы және бас сүйегінің көптеген элементтері, жақ сүйектері, тістер, қабыршақтар жиынтығы және көкірек белдеулері мен қанаттарының сынықтары табиғи орналасуда. Екі қаңқа да қазіргі уақытта Стернберг табиғи тарих мұражайында сақталады. 1968 жылы Тим Баскалл есімді коллекционер FHSM VP 2187 сияқты дерлік толық омыртқа бағанасы мен ішінара сақталған бас сүйегінен тұратын тағы бір маңызды қаңқаны тапты. Бұл қазба Канзас университетінің табиғи тарих мұражайында KUVP 69102 ретінде сақталады. 1958 жылы советтік палеонтолог Леонид Гликман О. мантеллидің тіс құрылымын Истманның реконструкциялаған түрінің жаңа тұқымға бөлінуге жеткілікті ерекше екенін анықтады – Cretoxyrhina. Ол сондай-ақ бұрынғы Cretoxyrhina тістерінің негізінде Cretoxyrhina екінші түрін анықтады, оны Cretoxyrhina denticulata деп атады. Бастапқыда Гликман C. mantelli түр түрін типтік түр ретінде белгіледі, бірақ 1964 жылғы мақаласында түсіндірместен оны "Isurus denticulatus" деп аталатын басқа таксонмен ауыстырды, бұл қазір жарамсыз таксономиялық түзету ретінде қарастырылмайды. 2013 жылы Батыс Австралия мұражайының кураторы және палеонтолог Микаэль Сиверсон басқарған зерттеу таксономиялық қателікті түзетіп, Cretoxyrhina тұқымын қалпына келтірді және "P". vraconensis түрiн оған қосты. Бұл түрді 2013 жылы американдық палеонтолог Майкл Ньюбри басқарған зерттеуде Батыс Австралияда табылған бірдей түрдің қосымша қалдықтарын пайдалана отырып, Cretoxyrhina тұқымына қайта растады. Бұл зерттеу екі жылдан кейін Acta Palaeontologica Polonica ғылыми журналында ресми түрде қайта жарияланғаннан бұрын 2013 жылы BioOne сайтында онлайн жарияланды. Cretoxyrhina-ның морфологиялық, физиологиялық және палеоэкологиялық реконструкциялары, онтогенетикалық зерттеулері және морфологиялық өзгергіштікке негізделген филогенетикалық зерттеулер жүргізілді. Шимаданың Cretoxyrhina туралы зерттеулері акула туралы түсінікті кеңейтуге көмектесті және оның жаңа әдістері арқылы жойылған басқа жануарлар туралы да түсінік берді. 1999 жылы палеонтологтар Майк Эверхарт пен Кеншу Шимада жасаған "Гинсу акуласы" деген жалпы атау Гинсу пышағына сілтеме жасайды, өйткені C. mantelli-дің теориялық тамақтану механизмдері пышақты қолданған кездегі "кесу және турау" әрекеттерімен салыстырылды.
Филогенез және эволюция
Кретоксирхина қазіргі ақ акулаға мөлшері, пішіні және экологиясы тұрғысынан ұқсас, бірақ екі акула да тығыз туыс емес, ал олардың ұқсастықтары конвергенттік эволюцияның нәтижесі. Сиверсон (1999) Cretoxyrhinidae-ді креда және палеоген акулалары үшін "қоқысқа салатын таксон" ретінде пайдаланғанын айтты және Cretoxyrhina отбасының жалғыз жарамды мүшесі екенін мәлімдеді. Кретоксириннің төрт жарамды түрі бар: C. vraconensis, C. denticulata, C. agassizensis және C. mantelli. Бұл түрлер хронотүрлерді көрсетеді. Кейінгі албианнан орта туронға дейінгі аралықта негізінен бүйірлік тілшелердің азаюы байқалады; C. vraconensis барлық тістерінде бүйірлік тілшелер болған, ал алдыңғы тістердің бірнешеуінде болмаған, олар ересектерде аралықтың соңына қарай біртіндеп артқы тілшелермен ғана шектелген. Батыс ішкі теңіз жолындағы C. mantelli жекелемелерінің тіс мөлшері соңғы кониак кезеңінде шамамен 86 миллион жыл бұрын ең жоғары деңгейге жеткен, содан кейін баяу төмендеуге бастады. Палеонтологтар бұл механизмді көбінесе "кесу және тілімдеу" деп бейресми түрде сипаттайды.
Бас сүйегі
Бас сүйегі мен қабықша үлгілерін талдау C. mantelli-дің арқасы жалпақ және кең бас сүйегі бар конус тәрізді басы болғанын көрсетеді. Тұмсығы ми қабығының алдыңғы жиегінен көп алға созылмаған, бұл мұрынының дөңгелек болғанын көрсетеді. C. mantelli-дің жақтары кинетикалық тұрғыдан өте қуатты болған. Олардың алдыңғы қисықтығы аздап босаңсыған және қазіргі заманғы мако акулаларына қарағанда мықтырақ, бірақ жалпы пішіні жағынан ұқсас. Гиомандибуласы созылған және жақтың бүйірлі қозғалысын жасауы мүмкін деп есептеледі, бұл жақ сүйегінің ілгері жылғауына және терең тістеуге мүмкіндік берген. Бұл қалыптасудағы бордың кальцийге жоғары құрамы болды, бұл кальцификацияның кеңірек таралуына жағдай жасады. Кальцификация болғанда жұмсақ тіндер қатаяды, осылайша қазбаға айналуға бейім болады. Бұл құйрықтың қасиеттері, сондай-ақ дене осіне параллель тегіс қабықшалар, плезодикалық кеуде қанаты (көміршектің бүкіл бойына созылып, оған сенімді құрылым беретін және кедергіні азайтуға көмектесетін кеуде қанаты) және шпиндел тәрізді дене құрылысы C. mantelli-дің жылдам жүзуге қабілетті екенін көрсетеді. Аймақтық эндотермияға (мезотермия деп те аталады) ие болғандықтан, ол қазіргі аймақтық эндотермиялық акулаларға, мысалы, сойғыш акулалар мен ламидтер тұқымдастарына ұқсас құрылысқа ие болуы мүмкін, сондықтан Кретоксирина табылған суық ортада тиімді жұмыс істеген. Қазбалар палеоклиматтық бағалаулар бойынша беттік температурасы 5 °C (41 °F) дейін төмендеген аймақтарда табылған. Ал ең жылдам қазіргі акула – қысқа жүзбек мұнай акуласының жылдамдығы .
Көбею
Оның қазбалық қалдықтары табылмаса да, Кретксирина қазіргі заманғы барлық скумбрия акулалары сияқты жұмыртқалы-тірі туатын болған деп есептеледі. Жұмыртқалы-тірі туатын акулаларда жас ұрпақ ананың ішінде дамып, өседі және ішкі туысқандарымен, мысалы, жұмыртқа жеу (оофагия) сияқты каннибализм арқылы бәсекелеседі. Кретксирина олиготрофты және пелагикалық суларда мекендеген, онда Тайлозавр сияқты ірі мозазаврлар мен Ксифактин сияқты ірі хищник балықтар көп болғандықтан, оның да жоғары өлім-жітімді өтеу үшін көптеген балапандар туатын r-стратегиялық акула болғаны мүмкін. Ұқсас түрде, үлкен ақ акула, пышақ мүңкілді акула, мако акуласы, шұбар акула және крокодил акуласы бір жолдамадан екіден тоғызға дейін балапандар туады. Бұл Newbrey және авторлар (2013) еңбегінде көрсетілмеген. Төмендегі графикте Шимаданың (2008) мәліметтері бойынша FHSM VP 2187-нің жылдық өсуы көрсетілген: ескерту|Бұл кесте тек FHSM VP 2187-нің омыртқаларына негізделген. Ол Cretoxyrhina тұқымдасының толық картинасын көрсетпейді. Оның ең жоғары трофикалық деңгейі – бұл кейінгі кезеңдердегі Кейінгі Бор дәуірінде Tylosaurus сияқты ірі мозазаврлармен ғана бөлісетін позиция. Ол көптеген теңіздік экожүйелерде маңызды рөл атқарды. Кретксирина негізінен белсенді аңшы болғанымен, сонымен қатар мүмкіндікті пайдаланып жейтін және кейде сүйектенген қалдықтарды жеген болуы мүмкін. Кретксиринаның жеу іздері бар көптеген қазбаларда жазылу белгілері байқалмайды, бұл тірі жануарға қасақана шабуыл жасалғанын көрсетеді, сондықтан жеу іздерінің кем дегенде бір бөлігі сүйектенген қалдықтарды жеуден пайда болған болуы мүмкін.
Although Cretoxyrhina was mainly an active hunter, it was also an opportunistic feeder and may have scavenged from time to time. Many fossils with Cretoxyrhina feeding marks show no sign of healing, an indicator of a deliberate predatory attack on a live animal, leading to the possibility that at least some of the feeding marks were made from scavenging.
Аң аулаудың стратегиясы
Кретксирхинаның аң аулау стратегиясы толыққанды зерттелмеген, себебі Кретксирхинаның жем жеген іздері бар көптеген қазбаларды жыртқыштықпен немесе өлексе жеумен ажырату қиын. Егер олар шынымен де біріншісінің нәтижесі болса, онда Кретксирхина қазіргі заманғы реквием акулалары мен ламидтерде кездесетіндей, күшті және өлімге әкелетін соққыға негізделген аң аулау стратегиясын қолданған болуы мүмкін. Акулалар саласындағы сарапшылар Викторио Габриотти мен Алессандро Де Маддаленаның 2004 жылғы зерттеуінде, қазіргі ақ акуланың ұзындығы белгілі бір шектен асатын болса, ол құрбысын үлкен жылдамдық пен күшпен соғып, бірден өлімге жеткізетіні байқалды, кейде соққының күші құрбыны судан шығарып жіберетіндей болады. Кретксирхинаның денесі күшті, жылдам жүзуге қабілетті, ақ акула сияқты қуатты кинетикалық жақ сүйектері бар және одан ұзын немесе оған тең болатындықтан, осындай аң аулау стилі ықтимал. Израиль және Қазақстан. 2013 жылы Микаэль Сиверсон және әріптестері Турон немесе ерте Кониак кезеңінде жағалаудан алыс жерлерде тіршілік еткен Кретксирхина жекелерінің Батыс Ішкі Теңіз жолында мекендегендерінен әдетте үлкен болғанын атап өтті, кейбір жағалаудағы C. mantelli қазбалары, мысалы, синтиптердің бірінің толық ұзындығы 500 метрге дейін жетеді. Кретксирхинаның тіршілік еткен кезеңіндегі теңіз экожүйелерінің климаты қазіргіге қарағанда әлдеқайда жылы болды, себебі атмосферадағы көміртегі диоксидінің және басқа да парниктік газдардың деңгейі жоғары болды, бұл сол кездегі континенттердің пішінімен байланысты. 97-91 миллион жыл бұрынғы Цен және Турон кезеңдерінде теңіз бетінің температурасы орташа есеппен 35 °C (95 °F) жоғары, ал су түбінің температурасы шамамен 20 °C (68 °F) құрады, яғни қазіргіден жылырақ болды. Бұл кезеңде ғаламдық δ13C деңгейінің де өсуі байқалды, бұл мұхиттағы оттегінің айтарлықтай азаюын көрсетеді және Цен-Турондық оттегісіздік оқиғасына әкелді. Кретксирхина сияқты омыртқалы жануарлар көбінесе бұл оқиғадан зардап шекпеді. Қалған Крит кезеңінде Жер мұхиттарының прогрессивті салқындауы байқалды, бұл орташа белдеу экожүйелерінің пайда болуына және ерте Маастрихт кезеңіне қарай мұз басу мүмкіндігіне әкелді.
Жарыс
Кретоксирхина көптеген жыртқыштармен бірге өмір сүрді, олардың барлығы Креда дәуірінде дамыған, әртүрлі пелагикалық экожүйеде ұқсас трофикалық деңгейде болды. Альбиан және Турон кезеңдерінде, шамамен 107-91 миллион жыл бұрын, Кретоксирхина орта мезгілдегі плиозаврлармен бір уақытта өмір сүрді. Олардың арасында Мегацефалозавр да болды, ол... ұзындыққа жететін. Туронның ортасы шамасында, 91 миллион жыл бұрын, плиозаврлар жойылып кетті. Кретоксирхина сияқты акулалардың таралуы олардың жойылуын жеделдеткен маңызды фактор болған деп саналады. Олардың қалдырған экологиялық кеңістігін мозазаврлар тез толтырды, олар да жоғары трофикалық деңгейлерді иеленді. Тилозавр сияқты, ұзындығы ... асып түсетін ірі мозазаврлар.
Құрып кету
Кретоксириннің жойылу себептері белгісіз. Оның миллиондаған жылдар бойы баяу төмендегені белгілі. Кониак кезеңінде ең үлкен өлшемге жеткеннен кейін, Кретоксириннің қазбаларының мөлшері мен таралуы Кампан кезеңінде толық жойылғанға дейін біртіндеп азайды. Сиверсон мен Линдгрен (2005) Кретоксириннің ең жас қазбаларының жасы континенттер арасында әртүрлі екенін атап өтті. Австралиядағы ең жас Кретоксирин қазбалары Сантон кезеңіне шамамен 83 миллион жыл бұрын жатса, сол кездегі Солтүстік Америкадағы ең жас қазбалары (алғашқы Кампан кезеңіне жататын) Еуропадағы ең жас қазбалардан кем дегенде екі миллион жыл бұрын табылған. Осы жас арасындағы айырмашылықтар Кретоксириннің белгілі бір аймақтарда уақыт өте келе жергілікті түрде жойылған болуы мүмкін екенін көрсетеді, содан кейін тұқымның толық жойылуына соқтырды. Кретоксириннің төмендеуі Тайлозавр сияқты жаңа хищниктердің пайда болуымен бірге жүрді, бұл мозазаврлармен және ұқсас трофикалық деңгейдегі басқа хищниктермен бәсекелестіктің күшеюі Кретоксириннің төмендеуіне және соңында жойылуына ықпал еткен болуы мүмкін. Тағы бір ықтимал фактор – Батыс Ішкі Теңіздің біртіндеп жайылуы мен тарылуы, бұл акуланың сүйікті пелагикалық ортасының жоғалуына әкелген болуы мүмкін; алайда, бұл фактор Кретоксириннің басқа жерлердегі төмендеуін және жойылуын түсіндірмейді. Кретоксириннің жойылуы мозазаврлардың түрлер арасындағы әртүрлілігін арттыруға көмектескен болуы мүмкін деген пікір бар.