I ett papper publicerat i Proceedings of the Royal Society B:Biologiska vetenskaper , forskare rapporterar att hajarter har utvecklat olika fysiska egenskaper för att hjälpa dem att trivas i olika havsekosystem.

Huvudförfattare Adrian Gleiss, Ph.D., en biolog vid Murdoch University Center for Fish and Fisheries Research, tillsammans med Jean Potvin, Ph.D., fysiker vid Saint Louis University och Jeremy Goldbogen, Ph.D. biolog vid Stanford University-Hopkins Marine Station, har undersökt kroppssammansättningen hos 32 hajarter för att förstå deras flytkontroll.

Forskarna fann att dessa bästa rovdjur speglar aerodynamiken för antingen zeppeliner eller fastvingade höghastighetsflygplan, beroende på om de utvecklats till att kryssa genom djuphavet eller motorn genom grunt vatten.

"Dåligt kända arter som Bramble Sharks och Birdbeak Dogfish som lever i mörkret, kalla och näringsfattiga hav, har utvecklat enorma fettlever som kan utgöra mer än en fjärdedel av deras kroppar, "sa huvudförfattaren Gleiss." De är hajvärldens zeppeliner, kryssning nära enkelt i låga hastigheter för att spara energi.

"Omvänt, hajarter med mindre lever, som de flesta valfångarhajar, är negativt flytande och måste därför simma i snabba hastigheter så att deras vingliknande fenor kan ge tillräckligt med lyft, totalt sett förbruka mer energi än sina djupt levande kusiner. "

Forskarna ville förstå varför det är att de småleverhajarna lyckades överleva även om de använde en så dyr livsstil.

"Detta förvirrade laget, för att ett djur ska slösa med sina energiförbrukningar bör störa överlevnaden om det inte skulle visa sig vara fördelaktigt på något annat sätt, "Sa Goldbogen." Att titta på simdjurens hydrodynamik gav ett svar på denna fråga. "

Det visar sig att när hajar utvecklades större lever, de blev också mycket större och mindre hydrodynamiska. Detta, laget föreskriver, skulle sakta ner hajarna när de letar efter smidiga byten som fisk och bläckfisk eller när de flyr från sina egna rovdjur.

"Hajvärldens zeppeliner måste leva på kalla platser där långsam simning är regel för både rovdjur och byten, Sa Potvin.

"Som med hajarna som bor i grunt vatten, att försöka flyga zeppeliner med de hastigheter och accelerationer som är vanliga för fastvingade flygplan av samma viktklass skulle kräva betydligt mer energi, om det inte är det formas om till en mer spydliknande kropp, "Sade Potvin." Det skulle följa den smalare, och därmed kommer mer hydrodynamiska hajar att kräva mindre energi för att simma i de höga hastigheter som är nödvändiga för att fånga smidiga byten, särskilt i miljöer där snabb simning är vanligt. "

Forskarna fann att skillnaden i utvecklingen av leverstorlek är ett resultat av denna process.

Att förstå havsfiskens utveckling från i stort sett bottenlevande organismer till dem som kan simma på olika djup representerar en av de viktigaste evolutionära övergångarna. Studien har belyst hur miljön har format detta.

"Det är otroligt att tänka att för många hundra miljoner år sedan, fiskens tidiga förfäder bodde bara nära havsbotten, sportig tung rustning som hindrade dem från att simma i mitten av vattnet, "Sa Gleiss.

"Hajar representerar en relik från denna tid och var förmodligen bland de första fiskarna som utnyttjade de flesta havsdjupen. Vår studie bidrar till vår förståelse av de evolutionära processer som ledde till att de var en så framgångsrik grupp."