巨齿鲨（Otodus megalodon）生活在230万年至360万年前的全球海洋中，体长可能达到20米。作为比较，今天最大的大白鲨总长度只达到6米。许多因素被讨论用来解释巨齿鲨的巨大化和灭绝，其饮食和饮食竞争往往被认为是关键因素。
在这项研究中，研究人员分析了来自全球各地的现代和化石鲨鱼牙齿中的锌稳定同位素比率，包括巨齿鲨以及现代和化石大白鲨的牙齿。这种新方法使科学家能够调查一种动物的营养水平，这表明一种动物在食物链的上游有多远。对牙齿珐琅质（牙齿的高度矿化部分）的锌稳定同位素分析可与更成熟的牙齿胶原蛋白的氮同位素分析相媲美，后者是牙齿牙本质的有机组织，用于评估动物物质的消耗程度。
然而，“在我们调查的时间尺度上，胶原蛋白没有被保存下来，因此传统的氮同位素分析是不可能的，”主要作者、马克斯-普朗克进化人类学研究所和法兰克福歌德大学的研究员Jeremy McCormack解释道。古腾堡大学地球科学研究所的教授Thomas Tütken补充说：“在这里，我们首次证明了与饮食有关的锌同位素特征保存在化石鲨鱼牙齿的高度矿化的珐琅质冠中。”
利用这种新方法，研究小组将多个已灭绝的中新世早期（2040万至1600万年前）和上新世早期（530万至360万年前）物种的牙齿锌同位素特征与现代鲨鱼的牙齿进行了比较。“我们注意到锌同位素信号在化石和现代模拟类群中的一致性，这增强了我们对该方法的信心，并表明在海洋食物网底部的锌同位素值可能存在最小的差异，这是氮同位素研究的一个干扰因素，”来自加州大学默塞德分校的教授Sora Kim解释说。
随后，研究人员分析了来自早更新世的巨齿鲨牙齿中的锌同位素比率和来自早中新世的早期巨齿鲨Otodus chubutensis以及同时代和现代大白鲨中的锌同位素比率，以调查这些标志性物种对过去生态系统和彼此的影响。“我们的结果显示，巨齿鲨和它的祖先确实都是顶级捕食者，在它们各自的食物链的高端进食，”威廉帕特森大学的教授迈克尔-格里菲斯说。“但真正引人注目的是，来自北卡罗来纳州的早更新世鲨鱼牙齿的锌同位素值，表明早期大白鲨与大得多的巨齿鲨的营养水平基本重叠。”
芝加哥德保罗大学教授Kenshu Shimada指出：“这些结果可能意味着这两种鲨鱼所捕食的猎物至少有一些重叠。虽然还需要更多的研究，但我们的结果似乎支持巨齿鲨与上新世早期大白鲨存在饮食竞争的可能性。”
诸如锌的新同位素方法提供了一个了解过去的独特窗口。“我们的研究说明了使用锌同位素来调查几百万年来已灭绝动物的饮食和营养生态的可行性，这种方法也可以应用于其他动物化石群体，包括我们自己的祖先，”McCormack总结道。