Vasarahain pään muoto

Tutkijat ovat havainneet, että vasarahait kehittävät tunnusomaisen päänsä eri tavalla kuin aiemmin on ajateltu.

Sekä koirailla että naarailla on elämänsä alussa suhteellisen terävä pää, mutta muoto pyöristyy niiden kasvaessa. Muutos on erityisen voimakas naarailla.

Havainto kumoaa aiemman käsityksen, jonka mukaan koiraiden terävämpi kuono kehittyisi vasta niiden saavuttaessa lisääntymiskypsyyden.

Pitkään vallinnut teoria kumoutuu

Vasarahai (Sphyrna tiburo) kuuluu vasarahaihin ja on pieni laji, jonka tunnistaa leveästä, lapiomaisesta päästä. Se poikkeaa monista muista haista siinä, että täysikasvuisten koiraiden ja naaraiden pään profiilit eroavat selvästi toisistaan.

Koirailla pään etureunan muoto säilyy yleensä selvemmin terävänä, kun taas naaraiden pään ääriviiva muuttuu sileämmäksi ja pyöreämmäksi. Tämä näkyvä ero koiraiden ja naaraiden välillä on askarruttanut tutkijoita jo vuosien ajan.

Aiemmissa tutkimuksissa oletettiin, että koiraiden terävä pää kehittyisi niiden saavuttaessa lisääntymiskypsyyden. Miamin yliopiston Rosenstiel Meri, ilmakehä ja maatieteiden tiedekunta tutkijoiden johtamassa uudessa tutkimuksessa havaittiin kuitenkin toisenlainen kehityskulku.

Nuorilla koirailla ja naarailla on molemmilla suhteellisen terävä pää, mutta iän myötä pää alkaa pyöristyä kummallakin sukupuolella. Muutos on paljon voimakkaampi naarailla, mikä synnyttää myöhemmin elämässä havaittavan selvän eron.

Tutkijat tutkivat 144 vasarahaita

Selvittääkseen, miten pään muoto muuttuu ajan myötä, tutkijat tarkastelivat vasarahaita kahdesta floridan vastakkaisilla puolilla sijaitsevasta populaatiosta.

Toukokuun 2022 ja toukokuun 2023 välisenä aikana tutkijat tutkivat 105 haita biscayne baylla ja lisäksi 39 haita tampanlahden alueella. Näin voitiin selvittää, ilmenivätkö samanlaiset kehitysmallit erilaisissa ympäristöolosuhteissa.

Jokaisen hain pään molemmat puolet mitattiin ja valokuvattiin erityisesti suunnitellun ruudukon edessä. Tutkijat analysoivat kuvien avulla pään kaarevuutta ja vertasivat sitä ruumiin kokoon, ikään ja sukukypsyyteen. Lisäksi 137 haista otettiin pieni lihasnäyte ennen niiden vapauttamista takaisin veteen. Menetelmä mahdollisti yksityiskohtaiset mittaukset ja samalla mahdollisimman lyhyen käsittelyajan.

Ruokavalio ei selitä eroa

Tutkijat selvittivät myös, voisiko ravinnonhankinta selittää sen, miksi koiraiden ja naaraiden pään muoto kehittyy eri tavoin. 137 hain lihaskudoksesta analysoitiin hiilen ja typen isotooppeja. Näiden kemiallisten merkkien avulla voidaan saada tietoa eläimen ravinnonhankintaympäristöstä ja asemasta ravintoverkossa pidemmältä ajalta kuin pelkän vatsan sisällön tutkimisen perusteella.

Tulokset osoittivat selviä eroja biscayne bayn ja tampanlahden haiden välillä. Niiden isotooppimerkit olivat vain vähän päällekkäisiä, mikä viittaa siihen, että populaatiot hankkivat ravintonsa ympäristöiltään erilaisista ekosysteemeistä.

Samassa lahdessa elävät koiraat ja naaraat käyttivät kuitenkin ravinnokseen monia samoja paikallisia ravinnonlähteitä. Tutkijat eivät siksi löytäneet näyttöä siitä, että erilaiset ruokavaliot tai ravinnonhankintatavat selittäisivät pään muodon eroja.

Alueiden väliset erot isotooppimerkeissä eivät myöskään välttämättä tarkoita, että hait söisivät täysin eri saalislajeja. Samat lajit voivat sisältää erilaisia kemiallisia merkkejä sen mukaan, millaisessa ekosysteemissä ne elävät.

Evoluution arvoitus säilyy

Tutkimus vastaa yhteen vasarahain kehitystä koskevaan kysymykseen, mutta jättää toisen ratkaisematta: miksi terävästä päästä on alun perin hyötyä? Yksi mahdollisuus on, että muoto auttaa nuoria ja pienikokoisia haita liikkumaan vedessä tehokkaammin. Naaraat kasvavat lopulta koiraita suuremmiksi osittain lisääntymiseen liittyvien fyysisten vaatimusten vuoksi.

Siksi terävämmän pään mahdolliset hyödyt voivat muuttua vähemmän merkittäviksi niiden kasvaessa. Tämä selitys on kuitenkin vasta hypoteesi. Tulevissa tutkimuksissa voitaisiin tarkastella uintitehokkuutta ja varhaista kehitystä, jotta selviäisi, milloin koiraiden ja naaraiden väliset erot alkavat muodostua ja onko veden virtausdynamiikalla merkittävää vaikutusta.

Tutkimus keskittyi floridan populaatioihin, joten muualla elävillä vasarahailla voi olla erilainen kehitysmalli. Haiden tutkiminen laajemmalta maantieteelliseltä alueelta voisi paljastaa, vaikuttavatko paikalliset ympäristöolosuhteet pään kehitykseen ja tarvitsevatko eri populaatiot erilaisia suojelutoimia.

Toistaiseksi vasarahai on edelleen evoluution arvoitus. Tutkijoiden ei enää tarvitse selvittää, miksi täysikasvuisille koiraille yhtäkkiä kehittyisi terävä pää. Sen sijaan heidän on selvitettävä, miksi sekä koiraat että naaraat syntyvät suhteellisen teräväpäisinä ja miksi naaraiden pää menettää tämän muodon kasvaessaan paljon voimakkaammin.