Bugün onlardan geriye kalan tek şey sivri uçlu dişleridir, ancak bu dişler bir hikaye anlatır.

Yaklaşık 50 milyon yıl önce Dünya’nın neden bugünden daha sıcak olan “sera” ikliminden daha soğuk “buzhane” koşullarına kaymaya başladığına dair gizemi çözmeye yardımcı oluyorlar .

Bu iklim değişikliğiyle ilgili birçok teori Antarktika’ya odaklanıyor. Hem Güney Amerika ile Antarktika Yarımadası arasındaki su olan Drake Geçidi’nin hem de Avustralya ile Doğu Antarktika arasındaki Tasman Geçidi’nin, Dünya’nın tektonik levhaları hareket ettikçe bu süre zarfında genişleyip derinleştiğine dair jeolojik kanıtlar var . Büyük okyanusların sularının bir araya gelmesi ve Antarktika Circumpolar Akımının oluşması için daha geniş, daha derin geçitler gerekli olurdu . Bugün Antarktika çevresinde akan bu akıntı, Güney Okyanusu’ndaki soğuk suları hapsederek Antarktika’yı soğuk ve donmuş halde tutuyor.

Şimdi soyu tükenmiş kum kaplan köpekbalığı türü Striatolamia macrota , bir zamanlar Antarktika Yarımadası çevresindeki sularda sabitti ve yarımadanın ucuna yakın olan Seymour Adası’nda zarif bir şekilde korunmuş fosil dişler bıraktı .

Bu köpekbalığı dişlerinde korunan kimyayı inceleyerek, meslektaşlarım ve ben , Pasifik ve Atlantik okyanuslarının sularının karışmasını sağlayan Drake Geçidi’nin ne zaman açıldığına ve o sırada suyun nasıl hissettirdiğine dair kanıtlar bulduk . Köpekbalığı dişlerinde kaydedilen sıcaklıklar, Antarktika suları için en sıcaklardan bazılarıdır ve yüksek atmosferik karbondioksit konsantrasyonları ile iklim simülasyonlarını doğrular.

Çok keskin dişlerde yakalanan oksijen

Kum kaplan köpekbalıkları , avlarını kavramak için çenelerinden çıkan keskin dişlere sahiptir. Tek bir köpekbalığının birden fazla sıra halinde yüzlerce dişi vardır. Bir ömür boyunca, yenileri çıktıkça binlerce diş döker.

Önemli çevresel bilgiler, her dişin kimyasında kodlanır ve milyonlarca yıl boyunca orada korunur.

Örneğin, bir köpekbalığı dişinin dış tabakası, insan dişlerindeki mineye benzer bir emayeloid hidroksiapatitten oluşur. Köpekbalığının yaşadığı sudaki oksijen atomlarını içerir. Oksijeni analiz ederek, köpekbalığının yaşamı boyunca çevresindeki suyun sıcaklığını ve tuzluluğunu belirleyebiliriz.

Seymour Adası’ndaki dişler, Antarktika sularının – en azından köpekbalıklarının yaşadığı yerin – bilim adamlarının tahmin ettiğinden daha uzun süre sıcak kaldığını gösteriyor.

Başka bir ipucu , erken fosilleşme sırasında dişin dış mine tabakasındaki diğer elementleri emen ve değiştiren neodimyum elementinden geliyor . Her okyanus havzası, kayalarının yaşına bağlı olarak iki farklı neodimyum izotopunun farklı bir oranına sahiptir. Köpekbalığı dişlerindeki orana bakmak, köpekbalığının öldüğü su kaynaklarını tespit etmemizi sağlar.

Koşullar kararlıysa, neodimiyum bileşimi değişmez. Bununla birlikte, fosil dişlerinde neodim bileşimi zamanla değişirse, bu oşinografideki değişiklikleri gösterir.

Büyük köpekbalıkları, ılık su

Seymour Adası’ndan, 45 milyon ila 37 milyon yıl önce yaşayan bireylerden, gençten yetişkine, her yaştan köpekbalığından 400 diş inceledik . Diş boyutu ve kimyanın birleşimi geçmişe dair bazı şaşırtıcı ipuçları verdi.

Dişlerin bazıları son derece büyüktü, bu antik Antarktika kum kaplanlarının, yaklaşık 10 fit uzunluğa kadar büyüyebilen günümüzün kum kaplan köpekbalığı Carcharias taurus’tan daha büyük olduğunu düşündürdü.

Ek olarak, köpekbalıklarının yaşadığı su sıcaklıkları, önerilen Antarktika deniz tarağı kabuklarını içeren önceki çalışmalardan daha sıcaktı . Fark, yüzeye daha yakın ve deniz tabanında daha derin olan sular veya dişlerini bulduğumuz köpekbalıkları arasında hayatlarının bir kısmını Güney Amerika’da geçirmiş olabilir.

Günümüzün kum kaplan köpekbalıkları ılık suları takip ediyor. Yazı ve erken sonbaharı Massachusetts ve Delaware kıyıları arasında geçirirler, ancak sular soğuduğunda, Kuzey Carolina ve Florida kıyılarına göç ederler. Dişleri neredeyse bir taşıma bandı gibi sürekli şekillenip ilerlediğinden, çene içinde köpekbalığının yaşadığı yerden farklı bir habitatı temsil eden bazı dişler vardır. Antik kum kaplan köpekbalıklarının da göç etmiş olması ve Antarktika suları soğuyunca kuzeye, daha düşük enlemlerde daha sıcak sulara yönelmeleri mümkündür.

Dişler, köpekbalıklarının su sıcaklığının, günümüzde modern kum kaplan köpekbalıklarının bulunabileceği su sıcaklıklarına benzer olduğunu öne sürdü. Karbondioksit konsantrasyonları da bugünden üç ila altı kat daha yüksekti, bu nedenle bilim adamları bölgelerde artan sıcaklıklar bekleyeceklerdi.

Son olarak, fosil kum kaplan köpekbalığı dişlerindeki neodimyum, tektonik kanıtlarla hizalanan Drake Geçidi’nden akan suyun en eski kimyasal kanıtını sağlar. Drake Passage açılışının erken zamanlaması, ancak gecikmeli soğutma etkisi, Dünya’nın sistemleri arasında iklim değişikliğini etkileyen karmaşık etkileşimler olduğunu gösteriyor.

Peki ya kuzeyli kuzenleri?

Eosen döneminde dünya çapında kum kaplan köpekbalıkları bulundu, bu da onların çok çeşitli ortamlarda hayatta kaldıklarını düşündürdü. Örneğin, Arktik Okyanusu’nda 53 milyon ila 38 milyon yıl önce açık okyanustan daha az tuzlu olan ve Antarktika’daki güney kuzenlerinden çok daha küçük olan acı sularda yaşadılar .

Kaplan köpekbalıklarının yaşam alanlarının tuzluluğundaki ve köpekbalıklarının boyutlarındaki farklılıklar da bu süre zarfında Meksika Körfezi’nde ortaya çıkıyor. Bu çevresel tolerans aralığı, gezegen bir kez daha ısınırken modern kum kaplan köpekbalıklarının hayatta kalması için iyiye işaret ediyor. Ne yazık ki, günümüzde ısınmanın hızı daha hızlı ve kum kaplanı köpekbalığının uyum sağlama yeteneğinin ötesinde olabilir.