Кто прочнее: акулы-малыши или акулы-папы?
Скелет акул состоит не из костей, а из минерализованного хряща, что позволяет им быстро и маневренно плавать. Механика их позвоночника зависит от сложного взаимодействия состава тканей и морфологии, а также от возраста и вида.
Учёные из Флоридского университета и Национальной службы морского рыболовства NOAA предположили, что центральная часть позвонков у взрослых акул будет жёстче (способнее сопротивляться сжатию) и прочнее (способнее поглощать энергию). Чтобы проверить гипотезу, они исследовали механику хряща у шести видов акул разного возраста: большой белой акулы (Carcharodon carcharias), короткопёрой мако (Isurus oxyrinchus), обыкновенной морской лисицы (Alopias vulpinus), тёмной акулы (Carcharhinus obscurusp), атлантической сельдевой акулы (Lamna nasus) и других.
Исследование включало:
Механическое тестирование
Использование рентгенографии
Оценку связи между жёсткостью и прочностью с помощью простой линейной регрессии
Неожиданный результат, опубликованный в Journal of Experimental Biology, показал обратное: самые молодые акулы были жёстче и прочнее, чем старшие особи. Учёные предполагают, что хрящ молодых акул имеет меньше "прерываний" в минеральной матрице.
Также обнаружено, что хрящ был жёстче и прочнее в задней части тела (по направлению к хвосту), что указывает на лучшую приспособленность этой области к механическим нагрузкам при плавании.
Ключевой вывод: исторически используемые для определения возраста акул чередующиеся паттерны минерализации на позвонках не связаны со временем.
"Наши результаты показывают, что прочность и жёсткость, которые положительно коррелируют, могут работать согласованно, поддерживая боковые изгибы тела — способ, которым акула двигает телом и хвостом для движения вперёд, — обеспечивая эффективную передачу и возврат энергии у этих быстро плавающих хищников", — говорит соавтор исследования Марианна Э. Портер.
Исследование подчёркивает важность изучения механики хрящевого скелета в условиях, соответствующих естественному плавательному поведению акул.