Die Biomechanik der Schwanzhaie wurde enthüllt

By | January 24, 2024

Fuchshaie, die zu den gehören Alopiidae Familie, sind berühmt für ihre charakteristischen langen Schwänze. Sie sehen peitschenartig aus, sind oft länger als ihr Körper und werden als beeindruckende Waffe eingesetzt, um Beute zu betäuben oder zusammenzutreiben. Diese Haie haben einen stromlinienförmigen Körper und große Brustflossen, die es ihnen ermöglichen, effizient in offenen Gewässern zu schwimmen. Diese Körpermorphologie bedeutete, dass sie hauptsächlich pelagische Jäger waren und kleinere Fische und Tintenfische jagten. Obwohl es drei anerkannte Arten von Fuchshaien gibt, ist die bekannteste Art der Gewöhnliche Fuchshai (Alopias vulpinus), kommt in gemäßigten und tropischen Ozeanen auf der ganzen Welt vor.

Die verlängerten Schwänze von Fuchshaien haben Forscher und Enthusiasten fasziniert und unzählige Fragen zu ihrer evolutionären Bedeutung, ihrer ökologischen Rolle und den mechanischen Anpassungen hinter dieser wichtigen Flosse aufgeworfen. Eine aktuelle bahnbrechende Studie, eine Zusammenarbeit zwischen der Florida Atlantic University, dem Apex Predators Program und der NOAA, untersuchte die komplizierten Mechanismen der außergewöhnlichen Jagdtechniken dieser Meeresräuber und enthüllte die Geschichte eines meisterhaften Schleudertraumas, das die Forscher ehrlich gesagt schockierte.

Fuchshaie haben, wie bereits erwähnt, die einzigartige Fähigkeit, ihre Beute durch ein geschicktes Manöver, das als „Schwanzpeitsche“ bekannt ist, zu betäuben und außer Gefecht zu setzen. Diese vierphasige Unterwasserballade, die Vorbereitung, Angriff, Entspannung, Erholung und Beutesammlung umfasst, wird mit Präzision und Feinheit vorgetragen, ähnlich der von Tänzern an Land. Die Studie nutzte modernste Mikro-Computertomographie-Technologie, ähnlich der Technologie, die bei medizinischen CT-Scans verwendet wird, um die Geheimnisse zu entschlüsseln, die in den Wirbeln gewöhnlicher Fuchshaie verborgen sind. Nachdem die Bilder gesammelt worden waren, untersuchten die Forscher die Wirbelanatomie des Hais und maßen Variablen wie Höhe, Breite und Länge entlang der Wirbelsäule, vom Embryo bis zum großen Erwachsenen. „Wir fanden heraus, dass Anatomie und Mikrostruktur im gesamten Körper und zwischen Entwicklungsgruppen – embryonalen, jugendlichen und erwachsenen Fuchshaien – erhebliche Unterschiede aufwiesen“, sagte Jamie L. Knaub, Erstautor und Doktorand in der Abteilung für Biowissenschaften der FAU. im Charles E. Schmidt College of Science. „Basierend auf unseren Ergebnissen glauben wir, dass die Wirbel des Fuchshais in ihrer Anatomie sowie in der Menge und Anordnung der Mineralien variieren und die mechanischen Bedürfnisse des Schwanzpeitschens unterstützen.“

Im Magazin veröffentlicht Offene Wissenschaft der Royal SocietyDie Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass die Wirbelanatomie und die mineralisierte Mikrostruktur des Fuchshais an die Anforderungen angepasst sind, die mit seinem schnellen Schwimmen und seinem ausgeprägten Schwanzschlagverhalten einhergehen. Untersuchungen zeigen, dass die mineralisierte Mikroarchitektur in Wirbeln spezifische Veränderungen im vorderen und hinteren Körperbereich erfährt, was darauf hindeutet, dass diese anatomischen Veränderungen eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung des einzigartigen Schwanzschlagverhaltens von Haien spielen. Im Wesentlichen ist die Wirbelsäule des Fuchshais über die gesamte Länge verstärkt und fungiert möglicherweise als Katapult, wodurch es einfacher wird, den Schwanz über den Kopf zu schleudern. Es wurde auch festgestellt, dass Haie in Jungfischgröße im Laufe ihres Wachstums mineralisierte Strukturen erwerben und sich so an die zunehmende Körpergröße und die sich entwickelnden Anforderungen an Schwanzpeitschenverhalten anpassen, wenn sie älter werden. „Wir glauben, dass die vorderen Wirbel des Körpers den Hauptkörper des Fuchshais stabilisieren, während die Wirbel näher am Schwanz die Schwanzpeitschen stützen“, sagte Dr. Marianne E. Porter, leitende Autorin und außerordentliche Professorin an der FAU. „Darüber hinaus deuten entwicklungsbedingte Veränderungen darauf hin, dass sich die Wirbelanatomie im Laufe der Entwicklung verändert, um einen größeren Körper und eine größere Schwanzflosse zu unterstützen.“

Die Forschung, die durch ein CAREER-Stipendium der National Science Foundation (NSF) und mehrere Zuschüsse unterstützt wird, beleuchtet nicht nur die Geheimnisse des Verhaltens von Fuchshaien, sondern unterstreicht auch die überragende Bedeutung der Erhaltung dieser einzigartigen Meeresräuber. Da alle drei Fuchshaiarten seit 2007 von der Weltnaturschutzunion als vom Aussterben bedroht eingestuft werden, hoffen die Autoren, dass ihre Arbeit weiterhin das Interesse an diesen Tieren wecken wird … und hoffentlich zu einer Verbesserung Ihres Schutzes führt.

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