Ведущий автор Адриан Глейсс, доктор философии, биолог Центра исследований рыбы и рыболовства Университета Мердока, вместе с Джином Потвином, доктором философии, физиком из Университета Сент-Луиса и Джереми Голдбогеном, доктором философии. Биолог из морской станции Хопкинса Стэнфордского университета исследовал состав тела 32 видов акул, чтобы понять, как они контролируют плавучесть.Исследователи обнаружили, что эти высшие хищники отражают аэродинамику дирижаблей или высокоскоростных самолетов с неподвижным крылом, в зависимости от того, эволюционировали ли они для круизов по глубоким океанам или моторных по мелководью.
«Малоизвестные виды, такие как Bramble Sharks и Birdbeak Dogfish, которые живут в темных, холодных и бедных питательными веществами океанах, развили огромную жирную печень, которая может составлять более четверти их тела», — сказал ведущий автор Глейс. "Это дирижабли мира акул, которые почти без усилий летают на низких скоростях для экономии энергии.«И наоборот, виды акул с меньшей печенью, как и большинство китовых акул, обладают отрицательной плавучестью и поэтому должны плавать с высокой скоростью, чтобы их крыловидные плавники могли обеспечить достаточную подъемную силу, в целом затрачивая больше энергии, чем их глубинные собратья».Исследователи хотели понять, почему акулам с мелкой печенью удалось выжить даже при столь дорогостоящем образе жизни.«Это озадачило команду, потому что расточительное расходование энергии на животных должно мешать выживанию, если только это не окажется полезным каким-либо другим способом», — сказал Голдбоген. «Изучение гидродинамики плавающих животных дало ответ на этот вопрос».
Оказывается, по мере того, как у акул развивалась более крупная печень, они также становились более объемными и менее гидродинамическими. Это, как утверждает команда, замедлит акул при охоте на ловкую добычу, такую ??как рыба и кальмары, или при бегстве от собственных хищников.«Цеппелины мира акул должны жить в холодных местах, где медленное плавание является правилом как для хищников, так и для добычи», — сказал Потвин.
«Как и в случае с акулами, обитающими на мелководье, попытка управлять цеппелином на скоростях и ускорениях, характерных для самолетов с неподвижным крылом того же весового класса, потребует значительно больше энергии, если только это не будет преобразовано в тело, более напоминающее копье», — сказал Потвин. «Из этого следует, что более тонкие и, следовательно, более гидродинамические акулы будут требовать меньше энергии для плавания на высоких скоростях, необходимых для ловли ловкой добычи, особенно в средах, где быстрое плавание является обычным явлением».Исследователи обнаружили, что разница в размерах печени является результатом этого процесса.Понимание эволюции морских рыб от организмов, в основном обитающих на дне, до организмов, способных плавать на разных глубинах, представляет собой один из ключевых эволюционных переходов. Исследование пролило важный свет на то, как окружающая среда повлияла на это.
«Невероятно думать, что много сотен миллионов лет назад ранние предки рыб жили только у морского дна, облачаясь в тяжелую броню, которая не позволяла им плавать в средней воде», — сказал Глейс.«Акулы представляют собой пережиток того времени и, вероятно, были одной из первых рыб, которые освоили большинство глубин океана.
Наше исследование способствует нашему пониманию эволюционных процессов, которые привели к тому, что они стали такой успешной группой».