Oceaniska vittippshajar rör sig med extrem effektivitet, utnyttjar fysiken för att maximera sitt energiöverskott för både jakt och stillestånd.

Ett team av forskare som inkluderade hajbiologer, en flygingenjör och statistiker ägnade flera år åt att utveckla exakta beräkningar baserade på den oceaniska vitspetsens genomsnittliga storlek, badplats, vattentemperaturer, plats för bytesdjur i vattnet och dagliga aktiviteter. Teamet leddes av FIU-marinforskaren Yannis Papastamatiou, som ville lära sig mer om de svårfångade varelserna.

Oceanic whitetips bor nästan uteslutande i öppet vatten, vilket gör dem svårare att studera än kusthajar. Papastamatiou liknar deras livsmiljö med öknen, ett stort ekosystem där maten är sparsam. När något djur äter byte, det får energi. När den letar efter byte, det tappar energi. Papastamatiou ville veta vilket beteende som kunde maximera ett djurs energiöverskott och om oceaniska whitetips betedde sig som sådant. Han kallade på Gil Iosilevskii, en flygingenjör från Technion – Israel Institute of Technology, för några grundläggande beräkningar. Papastamatiou insåg snabbt att basic inte skulle klippa det. Iosilevskii vände sig till beräkningar han använder för att bestämma optimal flygprestanda för flygplan.

Dessa modeller förutspådde de optimala simhastigheterna för hajarna. De förutspådde också att hajarna skulle dyka i små vinklar och hålla nästan konstant hastighet under ett dyk, Ändå är hajar negativt flytande vilket betyder att de naturligt sjunker i vattnet när de slutar simma. Det gör nedstigningen lättare än stigande.

Teamet åkte till Bahamas, där oceaniska vita spetsar är kända för att säsongsmässigt aggregeras, och märkt flera hajar med sensorer för att mäta hastighet, acceleration och djup. De fäste också kameror till två av hajarna som de spårade. Forskarna upptäckte att hajarna faktiskt simmar och beter sig optimalt, går så långt att de kontrollerar sin hastighet och förblir konstanta medan de stiger upp och ner, just det fysiken säger att de borde göra. Teamets resultat publicerades idag i Vetenskapliga rapporter .

De blev mycket förvånade, dock, att upptäcka en av hajarna gjorde ett oväntat drag när den lyfte från 160 meter vertikalt med 4 meter per sekund och bröt ytan. Normal hastighet för arten är 0,6 till 0,7 meter per sekund och brott uppstår vanligtvis från cirka 10 meter. Papastamatiou säger att de inte har en aning om vad som orsakade den plötsliga utbrottet av aktivitet. Det är möjligt att det var ett höghastighetsbakhåll av rov, även om det är osannolikt från ett sådant djup. Vad de vet är att 40-sekunders överträdelse energimässigt motsvarar 50 minuters simning för oceanic whitetips genomsnittliga marschfart.

"Jag kan inte föreställa mig att den här hajen kunde se något på ytan från det djupet, " sade Papastamatiou. "Det gick för fullt i en vertikal uppstigning."

Papastamatiou har bevittnat liknande intrång av oceaniska vita spetsar, en gång personligen och andra gånger på video. Det är något han hoppas kunna utforska ytterligare när hans forskning om oceaniska vita spetsar fortsätter.

Förutom enstaka intrång, Oceanic whitetips verkar leva ett liv i minimering. De överlever i en matfattig miljö genom att simma optimalt och genom att hålla sina energikostnader låga. Papastamatiou säger att han kommer att fortsätta att kombinera fysik och biologi i sin forskning för att hjälpa till att avslöja hemligheterna bakom de stora marina rovdjuren som länge har visat sig vara svåra att studera.