Megalodon, de grootste haai die ooit heeft geleefd, is alleen bekend van zijn gigantische bladachtige tanden, die meer dan 7 centimeter lang kan zijn. Maar deze tanden door sommige wetenschappers beschreven als de "ultieme snijgereedschappen, " duurde miljoenen jaren om te evolueren naar hun finale, iconische vorm.

De vroegste voorouder van Megalodon, Otodus obliquus, droeg drieledige tanden die als een vork hadden kunnen werken om snel bewegende vissen vast te pakken en te scheuren. In latere soorten megatooth-haaien, tanden afgeplat en ontwikkelde gekartelde randen, overgang naar een mesvorm voor het doden en eten van vlezige dieren zoals walvissen en dolfijnen.

Maar de laatste tandevolutie in deze lijn van krachtige roofdieren duurde nog 12 miljoen jaar, blijkt uit een nieuwe studie. Een analyse van tanden van megalodon en zijn directe voorouder, Carcharocles chubutensis , volgde de ongewoon langzame, geleidelijke verschuiving van een grote tand geflankeerd door minitanden - bekend als laterale cusplets - naar tanden zonder deze structuren.

"Deze overgang was een zeer lange, uitgesponnen proces, uiteindelijk resulterend in het perfecte snijgereedschap - een brede, platte tand met uniforme vertanding, " zei hoofdauteur Victor Perez, een doctoraalstudent geologie aan het Florida Museum of Natural History. "Het is nog niet duidelijk waarom dit proces miljoenen jaren heeft geduurd en waarom deze functie verloren is gegaan."

Tanden kunnen een schat aan informatie over een dier bieden, inclusief aanwijzingen over de leeftijd, toen het leefde, zijn dieet en of het bepaalde ziekten had. Megalodon's tanden suggereren dat zijn jachtstijl waarschijnlijk een enkele aanvalstactiek was, ontworpen om zijn prooi te immobiliseren en te laten doodbloeden, zei Perez.

"Het zou daarna alleen maar opruimen worden, "zei hij. "Een haai zou een walvis niet willen grijpen en vasthouden, omdat hij dan heen en weer gaat en de haai mogelijk verwondt."

Perez en zijn medewerkers voerden een "telling van tanden, " analyseren van 359 fossielen met nauwkeurige locatie-informatie van de Calvert Cliffs aan de westelijke oever van de Chesapeake Bay in Maryland - een oceaan in C. chubutensis en de dag van megalodon. De kliffen zorgen voor een ononderbroken rotsrecord van ongeveer 20 tot 7,6 miljoen jaar geleden, een periode die overlapt met deze megatooth-haaien.

De onderzoekers constateerden een consistente afname van het aantal tanden met laterale cusplets gedurende deze tijdspanne. Ongeveer 87 procent van de tanden van 20 tot 17 miljoen jaar geleden had cusplets, dalend tot ongeveer 33 procent ongeveer 14,5 miljoen jaar geleden. Tegen 7,6 miljoen jaar, geen fossiele tanden hadden cusplets.

Volwassen C. chubutensis had cusplets terwijl volwassen megalodon dat niet deed, maar dit kenmerk is geen betrouwbare identificatie van de soort waartoe een tand behoorde, zei Perez. Juveniele megalodon kan cusplets hebben, waardoor het onmogelijk is om te onderscheiden of een tand met cusplets vandaan kwam C. chubutensis of een jonge megalodon.

Sommige tanden die voor het onderzoek werden geanalyseerd, hadden kleine bultjes of uitgesproken kartels waar cusplets zouden zijn. Een stel tanden van een enkele haai had op sommige punten cusplets, geen cusplets op anderen en vervangende tanden met verminderde cusplets.

Dit is de reden waarom paleontologen niet precies kunnen vaststellen wanneer megalodon is ontstaan ​​​​of wanneer? C. chubutensis uitgestorven, zei Perez, die het project begon als stagiair bij het Calvert Marine Museum.

"Als paleontologen, we kunnen niet naar DNA kijken om ons te vertellen wat een aparte soort is. We moeten onderscheid maken op basis van fysieke kenmerken, " zei hij. "We vinden dat het onmogelijk is om een ​​duidelijk onderscheid te maken tussen deze twee soorten haaien. In dit onderzoek, we hebben ons alleen gericht op de evolutie van deze enkele eigenschap in de loop van de tijd."

Laterale cusplets zijn mogelijk gebruikt om prooien te grijpen, Perez zei, wat zou kunnen verklaren waarom ze verdwenen toen deze haaien overgingen op een snijdende manier van voeren. Een andere mogelijke functie was voorkomen dat voedsel tussen de tanden van de haaien kwam te zitten, wat kan leiden tot tandvleesaandoeningen. Maar als de cusplets een doel dienden, waarom zou je ze verliezen?

"Het is nog steeds een mysterie, " zei hij. "We vragen ons af of er iets is geknepen in de genetische route van tandontwikkeling."

Perez' fascinatie voor fossiele haaien begon op 6-jarige leeftijd toen hij het Calvert Marine Museum bezocht.

"Ik mocht een haaientand mee naar huis nemen uit een ontdekkingsdoos. Dat zette me op het hele carrièrepad van het bestuderen van fossielen, " hij zei.

Die eerste tand bracht een obsessie voort in Perez, die ongeveer een uur van de Calvert Cliffs woonde. Op familie-uitstapjes naar de stranden aan de noordkant van de kliffen, hij bracht zijn tijd door met het uitkammen van haaientanden.

"Dat was het enige wat ik wilde doen, "zei hij. "Op een typische reis, Ik zou vertrekken met gemiddeld 300 tanden."

Voor deze studie is hij vertrouwde op de inspanningen van collega-strandjutters:de overgrote meerderheid van de tanden die in het onderzoek werden geanalyseerd, werden ontdekt door amateur-fossielenverzamelaars en geschonken aan museumcollecties.

"Deze studie is bijna volledig gebouwd op de bijdragen van amateur, professionele paleontologen, " zei hij. "Ze zijn een waardevol onderdeel van onderzoek."