Das bisher nicht identifizierte Aussterbeereignis, wie es in einem heute veröffentlichten Science-Papier beschrieben wurde, wurde zufällig entdeckt. Elizabeth Sibert, die Erstautorin der Studie und Postdoktorandin vom Yale Institute for Biospheric Sciences an der Yale University, entdeckte Beweise für das Aussterben, als sie versteinerte Fischzähne und Haischuppen untersuchte. Sibert wollte mehr über diese mysteriösen Stücke und Teile erfahren, die zusammen als Ichthyolithen bekannt sind, und startete daher zusammen mit der Co-Autorin Leah Rubin, die zum Zeitpunkt der Forschung eine Studentin am College of the Atlantic war, ein Projekt, um es zu verfolgen Haipopulationen über mehrere zehn Millionen Jahre hinweg.
Die Daten zeigten, dass Ozeanhaie vor 19 Millionen Jahren einen dramatischen Rückgang sowohl der Populationsgröße als auch der Artenvielfalt erlebten – eine Zeit, die nicht mit einem schnellen oder turbulenten Umweltereignis verbunden war. Sibert, die in den Anfangsphasen dieser Forschung als Junior Fellow an der Harvard University arbeitete, sagte: “Wir erwarteten keine Veränderung in der Hai-Gemeinde, geschweige denn ein riesiges Aussterben”, wie sie in einer E-Mail erklärte.
Aber die Zahlen sind auffallend. Im Laufe von rund 100.000 Jahren sind Haie fast vom Angesicht des Planeten abgefallen. Mikrofossilien weisen auf eine Abnahme der Häufigkeit um mehr als 90 % und eine Abnahme der Artenvielfalt um etwa 70 % hin. Küstennahe Arten überlebten in der Regel, aber wandernde, hochseetüchtige Haie wurden fast ausgelöscht. Das Massensterben erfolgte eher plötzlich als allmählich und deutete auf einen unbekannten Tötungsprozess hin. Wichtig ist, dass sich Haie als Ganzes nie vollständig von diesem Aussterben erholt haben – nicht einmal bis heute. Die aktuelle Population repräsentiert über alle Arten hinweg nur einen winzigen Bruchteil ihrer früheren Pracht.
Rubin, ein angehender Doktorand am State University of New York College of Environmental Science and Forestry, sagte, das wichtigste Ergebnis der neuen Studie sei, dass die „Hai-Ökologie“ ein „weit verbreitetes Aussterben erlebte, das ihre Gemeinschaften auf offensichtliche globale Weise neu organisierte. im frühen Miozän“, eine Periode, die vor etwa 16 Millionen bis 20 Millionen Jahren dauerte, erklärte sie in einer E-Mail.
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Für die Studie beschränkten sich Sibert und Rubin auf die Arbeit mit Ichthyolithen, da traditionelle Fossilien in Originalgröße in der Tiefsee praktisch nicht vorhanden sind. Zusammen mit Haifischzähnen untersuchten die Wissenschaftler dermale Dentikel – winzige V-förmige Schuppen, die Zähnen ähnlicher sind als Fischschuppen. Dermale Dentikel bieten ein “unglaubliches Fenster in die Vergangenheit dieser uralten und schwer fassbaren Meeresräuber und damit in den Zustand der Ozeanökosysteme im Laufe der Zeit”, sagte Rubin.
Die Silhouette eines Hais erscheint inmitten einer Ansammlung von Hautzähnchen. Bild: Leah RubinDie Mikrofossilien wurden in Bohrkerne gepackt, die aus dem Deep Sea Drilling Project und dem Ocean Drilling Program stammen, bei denen Sedimentproben aus dem Südpazifik- bzw. Nordpazifikwirbel entnommen wurden. Dieses internationale Gemeinschaftsprojekt ist als International Ocean Discovery Program bekannt und sammelt seit fast 50 Jahren Sedimente vom Meeresboden.
„Ich konnte Zugang zu diesen Sedimenten anfordern und sie sorgfältig unter einem Mikroskop untersuchen, um nach winzigen Fisch- und Haifossilien zu suchen, die jeweils weniger als einen halben Millimeter groß sind“, sagte Sibert. „Wir suchten nach Veränderungen in der Häufigkeit und Vielfalt der Ichthyolith-Fossilien – und so fanden wir dieses Aussterben.“
Diese Bohrplätze im Pazifischen Ozean waren ideal, da sie eine relativ ungestörte Momentaufnahme des Meereslebens über weite Zeiträume hinweg boten; Die Proben ermöglichten es den Forschern, eine Aufzeichnung der Haipopulation und -diversität in den letzten 40 Millionen Jahren zu erstellen. Durch das Studium der Gesamtform und der Struktur der Rillenmuster auf den Dentikeln identifizierten die Forscher über 80 verschiedene Hai-„Morphotypen“ oder vermutete Arten.
„Ichthyolithen liefern eine unglaublich reichhaltige und hochauflösende Aufzeichnung der Hai- und Fischvielfalt im offenen Ozean – aber da sie isoliert sind und nicht an einem traditionellen Körperfossil hängen, wissen wir nicht viel über die Tiere, die diese Schuppen und Zähne hatten “, sagte Sibert. “Wir haben diese unglaubliche Vielfalt in der Größenordnung und können Rückschlüsse auf die Vielfalt der Haie ziehen, aber wir wissen nicht genau, von welcher Art sie stammen.”
Die Forscher machten keinen Versuch, Jugendliche als unterschiedliche Morphotypen auszuschließen. Dies ist derzeit wissenschaftlich nicht möglich, und außerdem ist bekannt, dass Jugendliche keine anderen Schuppen haben als Erwachsene. Darüber hinaus stellen Jugendliche einen „wichtigen Teil der Gemeinschaft dar, daher macht es keinen Sinn, sie abzuwerten“, wie Rubin erklärte. Sibert und Rubin stellten einen Rückgang der Gesamtzahl der unterschiedlichen Haischuppenformen um etwa 70 % fest, “was mit einem Rückgang der Gesamtdiversität korreliert”, sagte sie.
Das neue Papier hat plötzlich ein bisher unbekanntes Ereignis oder eine Phase in der Geschichte des offenen Ozeans während des frühen Miozäns enthüllt. Wie bereits erwähnt, ist vor 19 Millionen Jahren kein dramatisches Klimaereignis oder Massensterben bekannt, was Wissenschaftlern ein Rätsel aufwirft, das es zu lösen gilt. Zum Kontext: Der Asteroideneinschlag, der das Aussterben aller nicht vogelartigen Dinosaurier verursachte, ereignete sich vor 66 Millionen Jahren, und die quartäre Vereisung (eine abwechselnde Reihe von Eiszeiten, von denen die letzte vor 11.550 Jahren endete) begann vor 2,58 Millionen Jahren. Dass sich Haie von diesem unbekannten Ereignis nie vollständig erholt haben, ist ein weiteres Rätsel, das gelöst werden muss.
„Abgesehen vom Mechanismus führte dieses Aussterben zu einer dauerhaften Unterdrückung pelagischer [offener Ozeane], die die ökologische Zusammensetzung der Hai-Gemeinschaften im Laufe der Zeit bis heute beeinflusst haben“, schreiben Catalina Pimiento von der Universität Zürich und Nicholas Pyenson vom Landesmuseum von Naturgeschichte an der Smithsonian Institution, in einem zugehörigen Perspectives-Artikel. Weder Pimiento noch Pyenson waren an der neuen Studie beteiligt.
Die gute Nachricht ist, dass dieses Intervall während des frühen Miozäns nicht sehr gut untersucht wurde und noch immer wenig verstanden wird.
“Was es wirklich bedeutet, ist, dass wir noch so viel mehr über die Erdgeschichte entdecken müssen”, sagte Sibert. „Ich denke, die Haie versuchen uns zu sagen, dass vor etwa 19 Millionen Jahren etwas wirklich Wichtiges mit dem Erdsystem passiert ist, und ich kann es kaum erwarten, herauszufinden, was es ist!“
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George DvorskyPostsEmailTwitter
George ist leitender Mitarbeiter bei Gizmodo.