บทเรียนที่โรงเรียนผิดพลาดนำไปสู่การประมาณขนาดของเม็กกาโลดอนใหม่ที่ใหญ่ขึ้น

ค่าประมาณที่แก้ไขใหม่นี้เป็นผลมาจากสมการใหม่โดยพิจารณาจากความกว้างของฟันของเมกาโลดอน และเริ่มด้วยบทเรียนในโรงเรียนมัธยมที่ผิดเพี้ยนไป วิคเตอร์ เปเรซ ซึ่งขณะนั้นเป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติฟลอริดา กำลังแนะนำนักเรียนผ่านแบบฝึกหัดคณิตศาสตร์ที่ใช้แบบจำลองฟันฟอสซิลจากเม็กกาโลดอนจริงจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และชุดสมการที่ใช้กันทั่วไปตามความสูงของฟันเพื่อประเมินขนาดของฉลาม ขนาด. แต่มีบางอย่างผิดปกติ: การคำนวณของนักเรียนอยู่ในช่วงประมาณ 40 ถึง 148 ฟุตสำหรับฉลามตัวเดียวกัน เปเรซเข้าสู่โหมดแก้ไขปัญหา "ฉันเดินไปรอบๆ ตรวจดู เช่น คุณใช้สมการผิดหรือเปล่า คุณลืมแปลงหน่วยหรือเปล่า" Perez ผู้เขียนนำการศึกษาและตอนนี้เป็นผู้ช่วยภัณฑารักษ์ซากดึกดำบรรพ์ที่พิพิธภัณฑ์ทางทะเล Calvert ในรัฐแมรี่แลนด์กล่าว "แต่มันก็ชัดเจนอย่างรวดเร็วว่าไม่ใช่นักเรียนที่ทำผิดพลาด มันเป็นเพียงว่าสมการไม่แม่นยำอย่างที่เราคาดการณ์ไว้" แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะใช้สมการนี้อย่างแพร่หลายตั้งแต่ตีพิมพ์ในปี 2545 แต่แบบฝึกหัดในห้องเรียนเผยให้เห็นว่าสมการเหล่านี้สร้างการประมาณขนาดที่แตกต่างกันสำหรับฉลามตัวเดียว ขึ้นอยู่กับฟันซี่ใดที่วัดได้ “ผมประหลาดใจจริงๆ” เปเรซกล่าว "ฉันคิดว่าหลายคนได้เห็นการศึกษานั้นและยอมรับสมการสุ่มสี่สุ่มห้า" เป็นเวลากว่าศตวรรษที่นักวิทยาศาสตร์พยายามคำนวณขนาดของเมกาโลดอน ซึ่งชื่อนี้แปลว่า "ฟันใหญ่" แต่ซากฉลามที่น่าสะพรึงกลัวเพียงตัวเดียวที่ครองมหาสมุทรเมื่อประมาณ 23 ถึง 3.6 ล้านปีก่อนคือฟอสซิลฟันและกระดูกสันหลังที่หายากบางส่วน เช่นเดียวกับฉลามอื่นๆ โครงกระดูกส่วนที่เหลือของเมกาโลดอน รวมทั้งกรามประกอบด้วยกระดูกอ่อนน้ำหนักเบาที่สลายตัวอย่างรวดเร็วหลังจากตาย อย่างไรก็ตาม สารเคลือบฟัน "คงสภาพได้ดีจริงๆ" เปเรซกล่าว "มันอาจเป็นสิ่งที่มีโครงสร้างที่เสถียรที่สุดในสิ่งมีชีวิต" ฉลามเม็กกาโลดอนสูญเสียฟันหลายพันซี่ตลอดช่วงชีวิต ทิ้งร่องรอยของสายพันธุ์ไว้มากมายในบันทึกฟอสซิล วิธีการประเมินความยาวของเม็กกาโลดอนที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดนั้นใช้ฉลามขาวเป็นพร็อกซีสมัยใหม่ โดยอาศัยความสัมพันธ์ระหว่างขนาดฟันกับความยาวลำตัวทั้งหมด แม้ว่าฉลามขาวและเมกาโลดอนจะอยู่ในตระกูลที่ต่างกัน แต่พวกมันก็มีวิถีชีวิตแบบนักล่าที่คล้ายคลึงกัน และมีฟันรูปสามเหลี่ยมที่กว้างและหยักเหมือนมีดสเต็ก การปรับตัวในอุดมคติสำหรับการล่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลขนาดใหญ่ที่มีเนื้อเยอะ เช่น วาฬและโลมา เปเรซกล่าว แต่วิธีการเหล่านี้ก็มีความท้าทายเช่นกัน ในการสร้างค่าประมาณความยาวลำตัว รถโรงเรียน นักวิจัยจำเป็นต้องระบุตำแหน่งเดิมของฟันฟอสซิลในกรามเมกาโลดอนอย่างถูกต้อง เช่นเดียวกับมนุษย์ ขนาดและรูปร่างของฟันฉลามแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อยู่ในปาก และฟันเมกาโลดอนมักพบเป็นฟอสซิลเดี่ยวๆ ดังนั้น เปเรซจึงมีความสุขเมื่อนักสะสมฟอสซิล กอร์ดอน ฮับเบลล์ บริจาคชุดฟันจากฉลามเมกาโลดอนตัวเดียวกันที่เกือบครบชุดให้กับพิพิธภัณฑ์ฟลอริดาในปี 2558 ซึ่งช่วยลดการคาดเดา หลังจากนักวิจัยของพิพิธภัณฑ์ CT สแกนฟันและเผยแพร่ทางออนไลน์ เปเรซร่วมมือกับครูเมแกน ฮิกบี เฮนดริกสันในแผนการที่จะรวมฟันเหล่านี้ไว้ในหลักสูตรมัธยมต้นที่โรงเรียน Academy of the Holy Names ในแทมปา “เราตัดสินใจให้เด็กๆ พิมพ์ฟัน 3 มิติ กำหนดขนาดของฉลาม และสร้างขากรรไกรจำลองสำหรับการแสดงศิลปะของเรา” เฮนดริกสันกล่าว เปเรซและเฮนดริกสันร่วมออกแบบบทเรียนสำหรับนักเรียนโดยใช้วิธีการประมาณขนาดฉลามที่ได้รับความนิยมสูงสุดในขณะนั้น: จับคู่ฟันกับตำแหน่งในกรามฉลาม ค้นหาสมการที่เกี่ยวข้อง วัดฟันจากปลายมงกุฎถึง เส้นที่รากและมงกุฎมาบรรจบกันและเสียบตัวเลขลงในสมการ หลังจากประสบความสำเร็จในการทดสอบฟันไม่กี่ซี่กับนักเรียนของ Hendrickson เขาได้ขยายแผนการสอนเพื่อรวมฟันเมกาโลดอนทั้งชุดสำหรับนักเรียนมัธยมปลายที่ Delta Charter High School ในแอปทอส แคลิฟอร์เนีย เปเรซคาดว่าจะมีความแปรปรวนเล็กน้อยสองสามมิลลิเมตรในผลลัพธ์ แต่คราวนี้ ความผันแปรในการประมาณการของนักเรียนพุ่งไปมากกว่า 100 ฟุต ยิ่งตำแหน่งของฟันอยู่ห่างจากด้านหน้าของขากรรไกรมากเท่าไร ขนาดโดยประมาณก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น หลังจาก Perez ให้รายละเอียดเกี่ยวกับผลลัพธ์ของบทเรียนในจดหมายข่าวชุมชนฟอสซิล เขาได้รับอีเมลจาก Teddy Badaut นักบรรพชีวินวิทยาอาชีพในฝรั่งเศส Badaut แนะนำแนวทางที่แตกต่างออกไป ทำไมไม่วัดความกว้างของฟันแทนความสูง? การวิจัยก่อนหน้านี้ระบุว่าความกว้างของฟันถูกจำกัดโดยขนาดของกรามของฉลาม ซึ่งจะแปรผันตามความยาวลำตัวของมัน Ronny Maik Leder ซึ่งขณะนั้นเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Florida Museum ทำงานร่วมกับ Perez เพื่อพัฒนาสมการชุดใหม่ตามความกว้างของฟัน โดยการวัดชุดของฟันจากฮับเบลล์ "เราสามารถสรุปความกว้างของฟันและได้ค่าประมาณของความกว้างกรามที่ดียิ่งขึ้น" เปเรซกล่าว นักวิจัยวิเคราะห์ชุดฟอสซิลฟันของฉลาม 11 ตัว ซึ่งเป็นตัวแทนของห้าสายพันธุ์ รวมถึงเมกาโลดอน ญาติสนิทของมัน และฉลามขาวสมัยใหม่ ด้วยการวัดความกว้างรวมกันของฟันแต่ละซี่ในแถว พวกเขาพัฒนาแบบจำลองสำหรับความกว้างของฟันแต่ละซี่ที่สัมพันธ์กับกรามของสัตว์แต่ละชนิด ตอนนี้เมื่อนักบรรพชีวินวิทยาขุดพบฟันเมกาโลดอนเดี่ยวๆ ขนาดเท่ามือ พวกเขาสามารถเปรียบเทียบความกว้างของมันกับค่าเฉลี่ยที่ได้จากการศึกษา และประเมินขนาดของฉลามได้อย่างแม่นยำ “ผมแปลกใจมากที่ไม่เคยมีใครคิดเรื่องนี้มาก่อน” เลเดอร์ ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้อำนวยการพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติในเมืองไลป์ซิก ประเทศเยอรมนี กล่าว "ความงามที่เรียบง่ายของวิธีการนี้ต้องชัดเจนเกินกว่าจะมองเห็นได้ แบบจำลองของเรามีความเสถียรมากกว่าวิธีก่อนหน้านี้มาก ความร่วมมือนี้เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมว่าทำไมการทำงานกับนักบรรพชีวินวิทยามือสมัครเล่นและงานอดิเรกจึงมีความสำคัญมาก" เปเรซเตือนว่าเนื่องจากฉลามแต่ละตัวมีขนาดแตกต่างกัน วิธีการของทีมวิจัยจึงยังมีระยะคลาดเคลื่อนประมาณ 10 ฟุตเมื่อนำไปใช้กับปลาที่มีขนาดใหญ่ที่สุด ยังไม่ชัดเจนว่ากรามของเมกาโลดอนกว้างแค่ไหนและคาดเดาได้ยากจากฟันเพียงอย่างเดียว ฉลามบางสายพันธุ์มีช่องว่างระหว่างฟันแต่ละซี่ในขณะที่ฟันของสายพันธุ์อื่นซ้อนทับกัน "แม้ว่าสิ่งนี้อาจทำให้ความเข้าใจของเราก้าวหน้าขึ้น แต่เราก็ยังไม่ได้ตัดสินว่าเมกาโลดอนมีขนาดใหญ่แค่ไหน ยังมีอะไรอีกมากที่สามารถทำได้ แต่อาจจะต้องค้นหาโครงกระดูกที่สมบูรณ์ ณ จุดนี้" เขากล่าว เปเรซยังคงสอนบทเรียนเกี่ยวกับฟันของเมกาโลดอนต่อไป แต่จุดสนใจเปลี่ยนไป "ตั้งแต่นั้นมา เราใช้บทเรียนนี้เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ -- ข้อเท็จจริงที่ว่าเราไม่รู้ทุกอย่าง ยังมีคำถามที่ไม่ได้รับคำตอบ" เขากล่าว สำหรับเฮนดริกสัน บทเรียนนี้จุดประกายความกระตือรือร้นของนักเรียนที่มีต่อวิทยาศาสตร์ในแบบที่หนังสือเรียนไม่สามารถทำได้ "วิกเตอร์เป็นแบบอย่างที่ดีให้กับเด็กๆ เขาเป็นตัวตนของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ติดตามความสนใจในวัยเด็กของเขาและสร้างอาชีพขึ้นมา ดังนั้นเด็กเหล่านี้จำนวนมากจึงไม่เคยทำงานหรือพูดคุยกับนักวิทยาศาสตร์ที่เคารพในประเด็นของพวกเขา ในมุมมองและเต็มใจที่จะตอบคำถามของพวกเขา”