Sin embargo este impresionante tamaño languidece si lo comparamos con su antepasado prehistórico. La Megapiraña (Megapiranha paranensis) es un género de piraña ya extinto que vivió durante el Mioceno tardío (hace entre 8 y 10 millones de años), que tenía el doble de tamaño que los ejemplares más grandes de pirañas actuales, superando los 70 centímetros de longitud. La especie Megapiranha paranensis fue descubierta por primera vez a principios del siglo XIX, aunque no sería descrita por la ciencia primera vez hasta el año 2009, tras estudiar nuevos restos fósiles hallados de este gigantesco pez prehistórico en el norte de Argentina. Se cree que el hábitat de la Megapiraña era similar al de las pirañas de hoy en día, extendiéndose por ríos y cuencas de agua dulce de toda Sudamérica, principalmente por la zona del Amazonas.
Dentro de la familia de los Serrasalminae (nombre dado por la forma de su cola como con dientes de sierra) entre los que se incluyen las pirañas y sus antepasados extintos, existen también especies de pirañas omnívoras o herbívoras. Sin embargo, debido a su dentadura, la Megapiraña era muy probablemente un pez carnívoro además de un temible depredador de la época por su gran tamaño.
Casi todo lo que se sabe de esta especie es por los restos fósiles de sus dientes. La dentadura de la Megapiraña estaba formada por principalmente por dientes premaxilares distribuidos en la mandíbula en una especie de "zigzag". Eran dientes en forma triangular con bordes aserrados, algo habitual en los peces carnívoros. Las investigaciones apuntan a que la dentadura de la especie Megapiranha paranensis se sitúa en realidad en un tipo de transición entre la hilera única de dientes presente en las mandíbulas de las pirañas modernas, y la dentadura de doble hilera vista en los pacus (Myleus pacu), un tipo de pez omnívoro nativo de Sudamérica.
En todo caso, la fuerza de la mordida de la Megapiraña era increíblemente alta, estimándose entre los 1.200 y 4.700 newtons de fuerza. Se trata de una de las mordidas más fuertes del reino animal en relación a su tamaño, tan potentes que eran capaces de triturar los caparazones de las tortugas que vivían en el mismo ecosistema. En comparación, un ser humano ejerce cerca de 900 newtons de fuerza para comer carne, mientras que el gran tiburón blanco puede superar los 15.000 newtons de fuerza con su poderosa mandíbula, pero es 100 veces más pesado.
El tamaño medio de las pirañas comunes en la actualidad está en torno a los 20 centímetros de longitud, existiendo ejemplares documentados que han llegado a alcanzar los 35 centímetros. La Megapiraña prehistórica fácilmente la doblada en tamaño, estimándose su tamaño medio en 70 centímetros para un ejemplar adulto, aunque es posible que existieran animales más grandes que se acercaran al metro de longitud y pesar hasta 73 kilogramos. Varios miembros del género Pygocentrus, conocida habitualmente como "Piraña roja", forman las especies de pirañas más grandes hoy en día, reportándose numerosos casos de ataques a humanos. Se trata de animales con un carácter muy agresivo, incluso entre sus congéneres, sin embargo los ataques a humanos se suelen producir como defensa si se siente amenazadas, o si encuentran algún estímulo que las atraiga como chapoteos en el agua, o si detectan sangre cerca ya que cuentan con agudo sentido del olfato.
La Megapiraña fue probablemente un temible superdepredador de la época en su particular hábitat de agua dulce, donde además tenía que competir con otros impresionantes depredadores como el Purussaurus, uno de los cocodrilos más grandes que han existido. Sin embargo, a diferencia de sus parientes actuales, nunca llegó a encontrarse con los seres humanos debido a que se extinguió millones de años antes.
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