In Anbetracht seiner Größe lieferte ein alter Verwandter von Piranhas mit einem Gewicht von 20 Pfund einen Biss mit einer Stärke, die heftiger war als prähistorische walfressende Haie, die vier Tonnen schwimmenden Dunkleosteus terrelli und - sogar - Tyrannosaurus rex.
Abgesehen von der Kraft des Bisses scheint Megapiranha paranensis Zähne gehabt zu haben, die in der Lage sind, durch weiches Gewebe zu scheren, wie es die heutigen Piranhas tun, und gleichzeitig dicke Muscheln zu durchbohren und Panzerungen und Knochen zu knacken, so Stephanie Crofts, eine Doktorandin der Universität von Washington Student in Biologie.
Bisskraftquotienten - unter Berücksichtigung von Bisskraft und Körpergröße - vergleichen die kräftigen Bisse von schwarzem Piranha (S. rhombeus) und jetzt ausgestorbenem Megapiranha (M. paranensis) mit Barrakuda, Schwarzspitzenhai (C. limbatus), Bullenhai (C. leucas), Hammerhai (S. mokarran), der ausgestorbene 4-Tonnen-Dunkleosteus terrelli, Weißer Hai (C caracharias) und der ausgestorbene walfressende Carcharodon megalodon. Bildnachweis: University of Washington
"Wenn unsere Berechnungen stimmen, war Megapiranha wahrscheinlich ein knochenverdorbenes Raubtier, das von allem und allem beißt", sagte sie. Crofts ist Mitautor von „Mega-Bites: Extreme Kieferkräfte lebender und ausgestorbener Piranhas“, das am 20. Dezember im Online-Journal veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Berichte.
Die Beißkraft von Megapiranha, die vor 10 Millionen Jahren lebte, wurde aus den ersten Feldmessungen der Beißkraft der heute größten Piranha der Erde, Serrasalmus rhombeus oder Schwarzpiranha, extrapoliert. Ein 2 ½ Pfund schwerer Fisch lieferte einen Biss mit einer Kraft von 320 Newton oder ungefähr 72 Pfund, was dem 30-fachen seines Körpergewichts entspricht. Die Kraft ist fast dreimal so groß wie die Beißkraft eines gleich großen amerikanischen Alligators.
Basierend auf dem 2 ½-Pfund-Piranha und anderen in freier Wildbahn getesteten Exemplaren errechnen die Wissenschaftler, dass Megapiranha paranensis, die ungefähr 22 Pfund wog, eine Beißkraft von 1.240 bis 4.750 Newton - oder 280 bis 1.070 Pfund - und möglicherweise mehr haben könnte .
Andere Wissenschaftler haben vorher geschätzt, dass T. rex mit 13.400 Newton oder 3.000 Pfund Kraft die Kiefer zuknallte, aber das ist nicht annähernd das 30-fache seines Körpergewichts.
Pfund für Pfund haben Megapiranha und schwarze Piranha die stärksten Bisse unter den lebenden oder ausgestorbenen fleischfressenden Fischen, hieß es in der Zeitung. „Megapiranha paranensis ist wegen seiner relativ geringen Größe ein Zwerg für andere ausgestorbene Mega-Raubtiere“, darunter der riesige walfressende Carcharodon megalodon und der monströse Dunkleosteus terrelli, ein vier Tonnen schwerer Panzerfisch.
Das Gleiche galt, als die Wissenschaftler die Körpergröße korrigierten und Vergleiche mit den heutigen Barrakudas, Hammerhaien und Weißen Haien anstellten.
"Wir waren überrascht, dass trotz ihrer langen Geschichte und ihres berüchtigten Rufs niemand jemals ihre Beißkräfte gemessen hatte", sagte Justin Grubich von der American University in Kairo, Ägypten, und Hauptautor der Zeitung. "Als wir endlich anfingen, die Daten zu erhalten, waren wir überwältigt, wie stark die Bisse für diese relativ kleinen Fische waren."
Wie das Papier sagt: "Während Anekdoten von Piranha-verseuchten Gewässern, die unglückliche Opfer skelettieren, im Allgemeinen eine Übertreibung sind, ist die Wirksamkeit ihres Bisses nicht."
Wie misst man die Bisskraft eines Piranhas, der in der Wildnis lebt? Nun, du holst deine Rute und Rolle raus und gehst fischen. Landen Sie ein Exemplar, hängen Sie es mit einer Hand am Schwanz fest und stützen Sie mit der anderen Hand den Bauch, während Sie dem Fisch die Möglichkeit geben, in die Platten eines benutzerdefinierten Kraftmessgeräts zu beißen.
"Piranhas sind ziemliche kleine Fische, so dass sie so hart wie möglich abbeißen", sagte Crofts auf der Grundlage dessen, was sie von den Anglern auf der Fangexpedition entlang der Nebenflüsse des Amazonas erfahren hatte.
Der Biss der schwarzen Piranhas ist teilweise aufgrund seiner massiven Kiefermuskulatur und seilartigen Sehnen so kräftig, dass sie zusammen 2 Prozent des Gesamtgewichts des Fisches ausmachen, fanden die Wissenschaftler heraus. Ferner hat sich die Form ihres Kiefers zu einem starken Hebel entwickelt, "einem der höchsten mechanischen Vorteile beim Schließen des Kiefers, die jemals bei Fischen festgestellt wurden", heißt es in dem Papier.
Der Hauptbeitrag von Crofts bestand in der Analyse, wie Megapiranha-Zähne mit Belastungen umgegangen sind und wie brüchig die Zähne gewesen sein könnten. Die Wissenschaftler waren besonders daran interessiert, dass Megapiranhas ungewöhnliche Zähne scheinbar zwei Dinge gleichzeitig bewirken: die Fähigkeit, wie Piranhas Weichteile zu scheren, und die Fähigkeit, wie der nussknackende Pacu, der nahe Verwandte von Piranhas, zu beißen.
Basierend auf einem versteinerten Kiefer und drei Zähnen führte Crofts eine computergenerierte „Finite-Elemente-Analyse“ für das Team durch.
„Wir haben festgestellt, dass die Megapiranha-Zähne die gleiche maximale Stärke haben, wie Sie sie bei regulären Piranha-Zähnen gesehen haben, aber dann ähnelten die Muster der Spannungsverteilung innerhalb des Zahns auch denen von Fischen, die in der Lage sind, schwere Beute zu fressen“, sagte sie.
Die tatsächliche Ernährung bleibt ein Rätsel, aber während der Zeit, als Megapiranha lebte, waren viele potenzielle Beutearten gigantisch.
"Es ist daher vernünftig anzunehmen, dass die Megapiranha zur Verfügung stehenden Nahrungsressourcen wahrscheinlich Kieferkräfte und Zahnwaffen erfordert hätten, die in der Lage sind, sehr große Beute zu fangen und zu verarbeiten", heißt es in dem Papier.
Weitere Koautoren der Arbeit sind Steve Huskey von der Western Kentucky University, Guillermo Orti von der George Washington University und Jorge Porto vom Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Die Finanzierung erfolgte durch das National Geographic und das Field Museum of Natural History.
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