在一項新研究中，研究人員通過分析巨齒鯊和大白鯊牙齒中的鋅穩定同位素比例，比較了巨齒鯊和大白鯊在食物鏈中的位置。他們發現，這兩個物種的獵物可能存在重疊，因此，與大白鯊的飲食競爭可能促成了巨齒鯊的滅絕。
巨齒鯊（Otodus megalodon）生活在230萬年至360萬年前的全球海洋中，體長可能達到20米。作為比較，今天最大的大白鯊總長度只達到6米。許多因素被討論用來解釋巨齒鯊的巨大化和滅絕，其飲食和飲食競爭往往被認為是關鍵因素。
在這項研究中，研究人員分析了來自全球各地的現代和化石鯊魚牙齒中的鋅穩定同位素比率，包括巨齒鯊以及現代和化石大白鯊的牙齒。這種新方法使科學家能夠調查一種動物的營養水平，這表明一種動物在食物鏈的上游有多遠。對牙齒琺琅質（牙齒的高度礦化部分）的鋅穩定同位素分析可與更成熟的牙齒膠原蛋白的氮同位素分析相媲美，後者是牙齒牙本質的有機組織，用於評估動物物質的消耗程度。
然而，“在我們調查的時間尺度上，膠原蛋白沒有被保存下來，因此傳統的氮同位素分析是不可能的，”主要作者、馬克斯-普朗克進化人類學研究所和法蘭克福歌德大學的研究員Jeremy McCormack解釋道。古騰堡大學地球科學研究所的教授Thomas Tütken補充說：“在這裡，我們首次證明了與飲食有關的鋅同位素特徵保存在化石鯊魚牙齒的高度礦化的琺琅質冠中。”
利用這種新方法，研究小組將多個已滅絕的中新世早期（2040萬至1600萬年前）和上新世早期（530萬至360萬年前）物種的牙齒鋅同位素特徵與現代鯊魚的牙齒進行了比較。“我們注意到鋅同位素信號在化石和現代模擬類群中的一致性，這增強了我們對該方法的信心，並表明在海洋食物網底部的鋅同位素值可能存在最小的差異，這是氮同位素研究的一個干擾因素，”來自加州大學默塞德分校的教授Sora Kim解釋說。
隨後，研究人員分析了來自早更新世的巨齒鯊牙齒中的鋅同位素比率和來自早中新世的早期巨齒鯊Otodus chubutensis以及同時代和現代大白鯊中的鋅同位素比率，以調查這些標誌性物種對過去生態系統和彼此的影響。“我們的結果顯示，巨齒鯊和它的祖先確實都是頂級捕食者，在它們各自的食物鏈的高端進食，”威廉帕特森大學的教授邁克爾-格里菲斯說。“但真正引人注目的是，來自北卡羅來納州的早更新世鯊魚牙齒的鋅同位素值，表明早期大白鯊與大得多的巨齒鯊的營養水平基本重疊。”
芝加哥德保羅大學教授Kenshu Shimada指出：“這些結果可能意味着這兩種鯊魚所捕食的獵物至少有一些重疊。雖然還需要更多的研究，但我們的結果似乎支持巨齒鯊與上新世早期大白鯊存在飲食競爭的可能性。”
諸如鋅的新同位素方法提供了一個了解過去的獨特窗口。“我們的研究說明了使用鋅同位素來調查幾百萬年來已滅絕動物的飲食和營養生態的可行性，這種方法也可以應用於其他動物化石群體，包括我們自己的祖先，”McCormack總結道。