Jean Potvin, dottorato di ricerca, fisico alla Saint Louis University. Credito:Università di Saint Louis / Ellen Hutti
In un articolo pubblicato su Atti della Royal Society B:Scienze biologiche , i ricercatori riferiscono che le specie di squali hanno evoluto diversi attributi fisici per aiutarli a prosperare in diversi ecosistemi oceanici.
L'autore principale Adrian Gleiss, dottorato di ricerca, un biologo presso il Murdoch University Center for Fish and Fisheries Research, insieme a Jean Potvin, dottorato di ricerca, fisico alla Saint Louis University e Jeremy Goldbogen, dottorato di ricerca biologo presso la Stanford University-Hopkins Marine Station, hanno studiato la composizione corporea di 32 specie di squali per capire il loro controllo dell'assetto.
I ricercatori hanno scoperto che questi grandi predatori rispecchiano l'aerodinamica degli zeppelin o degli aerei ad alta velocità ad ala fissa, a seconda che si siano evoluti per navigare attraverso l'oceano profondo o a motore attraverso acque poco profonde.
"Specie poco conosciute come lo squalo rovo e lo spinarolo che vivono nell'oscurità, oceani freddi e poveri di nutrienti, hanno sviluppato enormi fegati grassi che possono costituire più di un quarto dei loro corpi, " ha detto l'autore principale Gleiss. "Sono gli zeppelin del mondo degli squali, navigare vicino senza sforzo a basse velocità per risparmiare energia.
"Al contrario, specie di squalo con fegati più piccoli, come la maggior parte degli squali balena, sono a galleggiamento negativo e quindi devono nuotare a velocità elevate in modo che le loro pinne a forma di ali possano fornire una portanza sufficiente, nel complesso spendendo più energia dei loro cugini che abitano nel profondo."
I ricercatori volevano capire perché quegli squali dal fegato piccolo riuscissero a sopravvivere anche usando uno stile di vita così costoso.
"Questo ha sconcertato la squadra, perché per un animale sprecare il suo dispendio energetico dovrebbe interferire con la sopravvivenza a meno che non si riveli vantaggioso in qualche altro modo, " ha detto Goldbogen. "Esaminare l'idrodinamica degli animali che nuotano ha fornito una risposta a questa domanda".
Si scopre che quando gli squali hanno sviluppato fegati più grandi, divennero anche molto più ingombranti e meno idrodinamici. Questo, la squadra stabilisce, rallenterebbe gli squali quando cacciano prede agili come pesci e calamari o quando fuggono dai loro stessi predatori.
"Gli zeppelin del mondo degli squali devono vivere in luoghi freddi dove il nuoto lento è la regola sia per i predatori che per le prede, " disse Potvin.
"Come con gli squali che abitano acque poco profonde, provare a far volare gli zeppelin alle velocità e accelerazioni comuni agli aerei ad ala fissa della stessa classe di peso richiederebbe molta più energia, a meno che non sia, è rimodellato in un corpo più simile a un giavellotto, " Potvin ha detto. "Seguirebbe che più sottile, e quindi gli squali più idrodinamici richiederanno meno energia per nuotare alle alte velocità necessarie per catturare prede agili, soprattutto in ambienti in cui il nuoto veloce è comune."
I ricercatori hanno scoperto che la differenza nell'evoluzione delle dimensioni del fegato è il risultato di questo processo.
Comprendere l'evoluzione dei pesci marini da organismi in gran parte che vivono sul fondo a quelli in grado di nuotare a una gamma di profondità rappresenta una delle principali transizioni evolutive. Lo studio ha gettato una luce importante su come l'ambiente ha plasmato questo.
"È incredibile pensare che molte centinaia di milioni di anni fa, i primi antenati del pesce vivevano solo vicino al fondo del mare, sfoggiando armature pesanti che impedivano loro di nuotare a mezz'acqua, " ha detto Gleis.
"Gli squali rappresentano una reliquia di questo tempo e sono stati probabilmente tra i primi pesci a sfruttare la maggior parte delle profondità dell'oceano. Il nostro studio contribuisce alla nostra comprensione dei processi evolutivi che li hanno portati ad essere un gruppo di tale successo".