Megalodon: Die abwechslungsreiche Diät des Riesenzahn-Hais

Der größte Hai, der jemals lebte – Otodus megalodon –, hat entgegen verbreiteter Annahmen Meerestiere verschiedener Stufen der Nahrungspyramide gefressen. Das hat ein Forschungsteam unter der Leitung der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden.

Die Wissenschaftler analysierten dazu das chemische Element Zink in zahlreichen fossilen Megalodon-Zähnen, die vor allem in gleich alten Gesteinsschichten in Sigmaringen und Passau gefunden worden waren, und verglichen sie mit fossilen Zähnen anderer Fundorte und Zähnen heutiger Tiere.

Der Megalodon war der größte Raubfisch, den die Erdgeschichte je sah: Mit bis zu 24 Metern war der Otodus megalodon länger als ein Lkw mit Anhänger, seine knapp 100 Tonnen Gewicht machten ihn mehr als doppelt so schwer. Das große Maul war mit handgroßen, dreieckigen Zähnen bestückt und konnte mit der Kraft einer hydraulischen Industriepresse zubeißen. Vor 20 bis 3 Millionen Jahren durchpflügte er die Weltmeere, immer wieder auf der Suche nach Beute, denn gewaltig wie seine Dimensionen war wohl sein Kalorienbedarf: Schätzungen zufolge benötigte er rund 100.000 Kilokalorien pro Tag. Die nahm er – so eine verbreitete wissenschaftliche Annahme – überwiegend in Form von Walen zu sich.

Das tat er zumindest dann, wenn er Wale bekommen konnte, meint Dr. Jeremy McCormack vom Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität. Denn der Megalodon hatte ein deutlich breiteres Beutespektrum als bisher vermutet, fand der Geowissenschaftler gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Deutschland, Frankreich, Österreich und den USA heraus. Dazu untersuchten die Forschenden fossile Megalodon-Zähne – nahezu das einzige, was von dem Knorpelfisch übriggeblieben ist und dem Hai seinen Namen gab: Megalodon lässt sich mit „Großzahn“ übersetzen.

An der Spitze der Nahrungskette

Aus den fossilen Zähnen extrahierten die Forschenden das Element Zink, das in verschieden schweren Atomvarianten (Isotopen) auftritt. Zink wird mit der Nahrung aufgenommen, wobei in Muskeln und Organen weniger des schwereren Isotops Zink-66 als des leichteren Isotops Zink-64 gespeichert wird. Fisch fressende Fische können demnach deutlich weniger Zink-66 in ihrem Gewebe einbauen, und wer wiederum sie als Beute erlegt, baut noch weniger Zink-66 ein. Otodus megalodon und sein Artverwandter Otodus chubutensis hatten daher an der Spitze der Nahrungskette das niedrigste Verhältnis von Zink-66 zu Zink-64.

„Da wir nicht wissen, wie das Verhältnis der beiden Zink-Isotope an der Basis der Nahrungspyramide aussah, haben wir die Zähne verschiedener prähistorischer und heutiger Hai-Arten miteinander und mit weiteren Tierarten verglichen und konnten so einen Eindruck von den Räuber-Beute-Beziehungen vor 18 Millionen Jahren erhalten“, erläutert McCormack. Die großen Zähne stammten dabei überwiegend aus Fossilienlagerstätten in Sigmaringen und Passau – dort erstreckte sich vor 18 Millionen Jahren entlang der Alpen ein mit weniger als 200 Metern Tiefe verhältnismäßig flacher Meeresarm, in dem sich neben dem Megalodon verschiedene andere Haiarten tummelten.

McCormack erklärt: „Meerbrassen, die sich von Muscheln, Schnecken und Krebsen ernährten, bildeten die niedrigste Stufe der von uns untersuchten Nahrungskette. Dann folgen zunächst kleinere Haiarten wie Requiemhaie sowie Ahnen unserer heutigen Wale, Delfine und weiterer Walarten. Größere Haie wie beispielsweise Sandtigerhaie standen noch weiter oben in der Nahrungspyramide, und die Spitze besetzen große Haie wie Araloselachus cuspidatus und die Otodus-Haie, zu denen Megalodon zählt.“ Scharf abgrenzen von den unteren Stufen der Pyramide lassen sich die Otodus-Haie jedoch nicht, hebt McCormack hervor: „Megalodon war durchaus flexibel genug, um sich von Meeressäugern und großen Fischen zu ernähren – je nach Verfügbarkeit sowohl von der Spitze der Nahrungspyramide als auch von den unteren Stufen.“

Ein ökologisch vielseitiger Generalist

Die Vorstellung von einer strikt auf Meeressäuger spezialisierte Ernährungsweise von Otodus-Haien müsse daher revidiert werden, so der Paläontologe: „Unsere Untersuchung zeichnet von Megalodon eher das Bild eines ökologisch vielseitigen Generalisten.“ Vergleiche zwischen den Fossilien von Sigmaringen und Passau etwa hätten gezeigt, dass die Passauer Individuen mehr Beutetiere aus tieferen Etagen der Nahrungspyramide gefressen hätten, was auch auf regionale Unterschiede im Beutespektrum oder zeitlich bedingte Änderungen der Beuteverfügbarkeit hinweise.

Sehr zufrieden ist McCormack mit den übergreifenden Ergebnissen des recht neuen Zink-Analyseverfahrens der Zähne, das nicht nur bei prähistorischen Hai- und Walarten schlüssige Ergebnisse lieferte, sondern auch bei Pflanzen fressenden Ur-Nashörnern und sogar heutigen Haiarten. McCormack: „Die Bestimmung des Verhältnis der Zinkisotope hat sich erneut als wertvolles Instrument für paläoökologische Rekonstruktionen bewährt.“

„Diese Methode kann uns viele weitere spannende Einblicke in die Lebensweise prähistorischer Tiere und Hinweise geben, wie sich die Meeresgemeinschaften im Laufe der geologischen Zeit verändert haben. Vor allem aber hat sie uns gezeigt, dass auch ‚Superfresser‘ nicht vor dem Aussterben gefeit sind“, fügt Kenshu Shimada, Paläobiologe an der DePaul University in Chicago und Mitautor der neuen Studie hinzu. Frühere Studien, darunter eine unter der Leitung von McCormack, hatten gezeigt, dass zumindest teilweise das Auftreten des modernen Weißen Hais für das Aussterben von Otodus megalodon verantwortlich ist.