Vissa molekyler som finns i hajtänderproteiner kan berätta för forskare hur rovdjur är kopplade till andra djur i livsmedelsbanan, enligt ny forskning.

Hajar är bästa rovdjur i sina miljöer, så deras hälsa representerar hälsan hos de djur de matar på. Förstå vad hajar äter, och därför deras relation till andra djur i livsmedelswebben, hjälper forskare att avgöra hur väl det går med ekosystemet och identifiera eventuella ekologiska förändringar som pågår, såsom utarmning av bytesdjur.

Aminosyror är byggstenarna i proteiner. Forskare kan bestämma var hajar passar in i livsmedelsbanan genom att mäta förhållanden mellan olika typer av kväveatomer i aminosyror i hajmuskelvävnad. Vissa aminosyror ackumuleras i förutsägbara mängder när de reser upp i näringskedjan. Men att använda mjukvävnad som muskler för att analysera en hajkost kan vara svårt, eftersom forskare måste samla och lagra vävnaden ordentligt.

Men forskare från University of Southern Florida har funnit att hajtänder kan ge samma matningsinformation som muskler utan att behöva bevara mjukvävnad. Detta gör det möjligt för forskare att lära sig hur hajarnas positioner i livsmedelsbanan har förändrats över tid genom att använda tänder som lagrats i museer och arkeologiska samlingar. Forskarna presenterade sitt arbete måndag vid American Geophysical Union Fall Meeting 2017 i New Orleans.

Tänderna är som muskler, förutom en sak

Forskargruppen samlade tänder och muskelvävnadsprover från bevarade exemplar av silkeslen, svartspets, och tigerhajar från Fish and Wildlife Research Institute i Florida. De använde syra för att extrahera kollagenproteiner från tänderna och mjuka vävnader. Sedan separerade de kollagenproteinerna i individuella aminosyror.

Forskarna mätte sedan förhållandet mellan olika typer av kväveatomer som kallas isotoper i varje aminosyra. De gjorde detta för åtta aminosyror som är kända för att fortsätta genom varje steg i näringskedjan i förutsägbara mängder.

De fann att kvoten mellan kväveisotoper var mycket lika i muskler och tänder för alla aminosyror utom en - fenylalanin. Fenylalanin är en aminosyra som, genom biologiska vägar, omvandlas till vissa signalsubstanser som dopamin och adrenalin.

"Av någon anledning, vi ser [fenylalanin] verkligen berikad i tänderna, "sade Matthew Hayes, en geokemist vid University of South Florida i Tampa, Florida, som presenterade forskningen.

Forskarna är inte säkra på varför fenylalanin är så mycket högre i tänderna jämfört med muskler. Hayes och hans team har inte diskonterat möjligheten att skillnaden beror på ett problem med provbehandlingen, men de är tveksamma till att det är så eftersom alla andra aminosyror de tittade på var så lika mellan tänder och muskelvävnad för dessa arter.

"Det är antingen en lycka, eller det måste vara något riktigt intressant på gång med tänderna och kvävecykeln, "sa Alexandra Atlee Phillips, geokemist vid California Institute of Technology i Pasadena, Kalifornien som inte var kopplad till forskningen.

Trots fenylalaninskillnaden, deras forskning visar att kväveisotoper associerade med aminosyror i tänderna kan användas för att förstå en hajs kost och position i matväven.

Teamet planerar att utöka sin forskning genom att undersöka fler prover och andra arter. "Vi ska testa en hel rad hajtänder, och vi har ett antal andra fisktänder som vi kommer att köra genom processerna också, "Sa Hayes.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd för American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.