Nueva estimación del tamaño del megalodon basada en el ancho de sus dientes

tiburón megalodon

Los únicos restos conocidos del temible tiburón son dientes fosilizados y unas pocas y raras vértebras

Una forma más confiable de estimar el tamaño del megalodon muestra que el extinto tiburón pudo haber sido más grande de lo que se pensaba anteriormente, midiendo hasta cerca de 20 metros, casi la longitud de dos autobuses escolares. Estudios anteriores habían estimado el tamaño del enorme depredador entre 15 y 18 metros de largo.

La estimación revisada es el resultado de nuevas ecuaciones basadas en el ancho de los dientes del megalodon, y comenzó con una lección de secundaria que salió mal.

Víctor Pérez, entonces estudiante de doctorado en el Museo de Historia Natural de Florida, estaba guiando a los estudiantes a través de un ejercicio de matemáticas que usaba réplicas impresas en 3D de dientes fósiles de un megalodon real y un conjunto de ecuaciones de uso común basadas en la altura del diente para estimar el tamaño del tiburón. Pero algo estaba mal: los cálculos de los estudiantes oscilaron entre 12 y 45 metros para el mismo tiburón. Pérez entró en modo de resolución de problemas.

"Estaba dando vueltas, comprobando cómo, ¿usaste la ecuación incorrecta? ¿Olvidaste convertir tus unidades?", dijo Pérez, autor principal del estudio y ahora curador asistente de paleontología en el Museo Marino Calvert en Maryland. "Pero rápidamente quedó claro que no eran los estudiantes los que habían cometido el error. Simplemente, las ecuaciones no eran tan precisas como habíamos predicho".

Aunque las ecuaciones han sido ampliamente utilizadas por los científicos desde su publicación en 2002, el ejercicio en el aula reveló que generan estimaciones de tamaño variable para un solo tiburón, según el diente que se mida.

"Me sorprendió mucho", dijo Pérez. "Creo que mucha gente había visto ese estudio y aceptado ciegamente las ecuaciones".

Durante más de un siglo, los científicos han intentado calcular el tamaño del megalodon, cuyo nombre significa "gran diente". Pero los únicos restos conocidos del temible tiburón que dominó los océanos desde hace unos 23 a 3,6 millones de años son dientes fosilizados y unas pocas y raras vértebras. Al igual que otros tiburones, el resto del esqueleto del megalodon, incluida su mandíbula, estaba compuesto por un liviano cartílago que se descomponía rápidamente después de la muerte.

El esmalte de los dientes, sin embargo, "se conserva muy bien", dijo Pérez. "Es probablemente la cosa más estructuralmente estable en los organismos vivos". Los tiburones megalodon mudan miles de dientes a lo largo de su vida, dejando abundantes rastros de la especie en el registro fósil.

Los métodos más aceptados para estimar la longitud del megalodon han utilizado a los grandes tiburones blancos como un proxy moderno, basándose en la relación entre el tamaño de los dientes y la longitud total del cuerpo. Si bien los grandes tiburones blancos y el megalodon pertenecen a familias diferentes, comparten similares estilos de vida depredadores y anchos y triangulares dientes afilados como cuchillos de carne, adaptaciones ideales para cazar mamíferos marinos grandes y carnosos como ballenas y delfines, dijo Pérez.

diente de megalodonImagen derecha: Los dientes de Megalodon pueden medir hasta 7 pulgadas de largo y estaban especializados para alimentarse de presas grandes y carnosas, como ballenas y delfines. FOTO DEL MUSEO DE FLORIDA POR KRISTEN GRACE

Pero estos métodos también presentan un desafío: para generar estimaciones de la longitud del cuerpo, requieren que el investigador identifique correctamente la posición anterior de un diente fósil en la mandíbula de un megalodon. Al igual que en los humanos, el tamaño y la forma de los dientes de tiburón varían dependiendo de dónde se encuentren en la boca, y los dientes de megalodon se encuentran con mayor frecuencia como fósiles independientes.

Entonces, Pérez estaba extasiado cuando en 2015 el coleccionista de fósiles Gordon Hubbell donó al Museo de Florida un juego casi completo de dientes del mismo tiburón megalodon, reduciendo las conjeturas. Después que los investigadores del museo escanearon los dientes por tomografía computarizada y los pusieron a disposición en línea, Pérez colaboró con la maestra Megan Higbee Hendrickson en un plan para incorporarlos a su plan de estudios de secundaria en la escuela Academy of the Holy Names en Tampa.

"Decidimos que los niños imprimieran los dientes en 3D, determinaran el tamaño del tiburón y construyeran una réplica de su mandíbula para nuestra exhibición de arte", dijo Hendrickson.

Pérez y Hendrickson co-diseñaron una lección para estudiantes basada en el método más popular en ese momento para estimar el tamaño de los tiburones: Hacer coincidir el diente con su posición en la mandíbula del tiburón, buscar la ecuación correspondiente, medir el diente desde la punta de la corona hasta la línea donde se unen la raíz y la corona y colocar el número en la ecuación.

Después de una exitosa prueba piloto de algunos dientes con los estudiantes de Hendrickson, amplió el plan de lecciones para incluir el conjunto completo de dientes de megalodon para estudiantes de secundaria en Delta Charter High School en Aptos, California. Pérez esperaba una ligera variabilidad de un par de milímetros en sus resultados, pero esta vez, las variaciones en las estimaciones de los estudiantes se dispararon a más de 30 metros. Cuanto más lejos estaba la posición de un diente de la parte frontal de la mandíbula, mayor era la estimación del tamaño.

mandíbula de megalodon

Imagen: Las mandíbulas de los tiburones están hechas de cartílago, el mismo tejido flexible que se encuentra en las narices y oídos de los humanos. El cartílago se descompone rápidamente después de la muerte, pero el esmalte dental es extremadamente duradero y se conserva bien. FOTO DEL MUSEO DE FLORIDA POR KRISTEN GRACE

Después de que Pérez detallara los resultados de la lección en un boletín de la comunidad de fósiles, recibió un correo electrónico de Teddy Badaut, un paleontólogo vocacional en Francia. Badaut sugirió un enfoque diferente. ¿Por qué no medir el ancho de los dientes en lugar de la altura? Investigaciones anteriores habían sugerido que el ancho de los dientes estaba limitado por el tamaño de la mandíbula de un tiburón, que sería proporcional a la longitud de su cuerpo.

Ronny Maik Leder, entonces investigador postdoctoral en el Museo de Florida, trabajó con Pérez para desarrollar un nuevo conjunto de ecuaciones basadas en el ancho de los dientes. Al medir el conjunto de dientes de Hubbell, "en realidad podríamos sumar el ancho de los dientes y obtener una aproximación aún mejor del ancho de la mandíbula", dijo Pérez.

Los investigadores analizaron conjuntos de dientes fósiles de 11 tiburones individuales, que representan cinco especies, incluido el megalodon, sus parientes cercanos y los grandes tiburones blancos modernos.

Al medir el ancho combinado de cada diente en una fila, desarrollaron un modelo de qué tan ancho era un diente individual en relación con la mandíbula para una especie determinada. Ahora, cuando un paleontólogo desentierra un solitario diente de megalodon del tamaño de su mano, puede comparar su ancho con el promedio obtenido en el estudio y obtener una estimación precisa del tamaño del tiburón.

dientes de megalodon

Imagen: Excavados en Carolina del Norte, estos 46 fósiles comprenden el conjunto más completo de dientes de megalodon encontrados. Los estudiantes imprimieron réplicas en 3D de los dientes y las usaron para estimar la longitud del megalodon. FOTO DEL MUSEO DE FLORIDA POR JEFF GAGE

"Me sorprendió bastante que nadie hubiera pensado en esto antes", dijo Leder, ahora director del Museo de Historia Natural de Leipzig, Alemania. "La simple belleza de este método debe haber sido demasiado obvia para ser vista. Nuestro modelo era mucho más estable que los enfoques anteriores. Esta colaboración fue un maravilloso ejemplo de por qué es tan importante trabajar con paleontólogos no profesionales y aficionados".

Pérez advirtió que debido a que los tiburones individuales varían en tamaño, los métodos del equipo aún tienen un rango de error de aproximadamente 3 metros cuando se aplican a los individuos más grandes. Tampoco está claro exactamente qué tan ancha era la mandíbula del megalodon y es difícil de adivinarlo basándose solo en los dientes: algunas especies de tiburones tienen espacios entre cada diente, mientras que los dientes de otras especies se superponen.

"A pesar de que esto hace avanzar potencialmente nuestra comprensión, realmente no hemos resuelto la cuestión de cuán grande era el megalodon. Aún se podría hacer más, pero eso probablemente requeriría encontrar un esqueleto completo en este momento", dijo.

Pérez continúa enseñando la lección del diente de megalodon, pero su enfoque ha cambiado.

"Desde entonces, hemos utilizado la lección para hablar sobre la naturaleza de la ciencia: el hecho de que no sabemos todo. Todavía hay preguntas sin respuesta", dijo.

Para Hendrickson, la lección despertó el entusiasmo de sus estudiantes por la ciencia de una manera que no pudieron los libros de texto.

"Víctor fue un increíble modelo a seguir para los niños. Es la personificación de un joven científico que siguió su interés de la infancia y se convirtió en una carrera. Muchos de estos niños nunca habían trabajado o hablado con un científico que respetara su punto de vista y estuviera dispuesto a responder a sus preguntas".

Leder y Badaut fueron coautores del estudio publicado en Palaeontologia Electronica: Body length estimation of Neogene macrophagous lamniform sharks (Carcharodon and Otodus) derived from associated fossil dentitions

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