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Die epische Geschichte der Haie

Wenn Sie sich einen Hai vorstellen, denken Sie vielleicht an eine torpedoförmige, stromlinienförmige Kreatur mit einer markanten Rückenflosse, einem großen Mund, der von scharfen, dreieckigen Zähnen und einem sichelförmigen Schwanz umgeben ist. Jaws, im Grunde.

Tatsächlich ist die Haifischgruppe sehr vielfältig. Der Schulterklappenhai (Hemiscyllium ocellatum) kann an Land gehen, der Rüschenhai (Chlamydoselachus anguineus) ist flachbäuchig und für die Jagd in der Tiefsee geeignet, der Quastenwobbegong (Eurcrossorhinus dasypogon) ist ein Teppichhai, der einem alten gemusterten Teppich ähnelt und der Koboldhai (Mitsukurina owstoni) ist aalartig mit einer langen dolchförmigen Schnauze.

Dies sind nur eine Handvoll von über 500 Haiarten, die wir heute kennen, von denen jede gut an ihre jeweilige Umgebung angepasst ist.

Doch in der Vergangenheit gab es viele weitere: fossilien deuten darauf hin, dass mehr als 3.000 Haiarten und ihre Verwandten zu einer Zeit existierten. Und einige der Vorfahren der modernen Haie waren noch seltsamer und wunderbarer als die, die heute schwimmen.

Ihre lange Geschichte beginnt in der späten Silurzeit vor etwa 450 Millionen Jahren. Es war eine Zeit, in der der Meeresspiegel hoch war und sich Korallenriffe zu bilden begannen. Das Klima der Erde war warm und stabil. Weichtiere, Krinoide und Trilobiten waren einige der einzigen Lebewesen auf der Erde, bevor Skorpione und Tausendfüßler auf dem Land auftauchten.

Die Zähne wachsen auf der Innenseite des Mundes und bewegen sich vorwärts, wenn sie größer werden

Um diese Zeit tauchten auch Haie auf, was durch die ältesten bekannten Haischuppen in sibirischen Lagerstätten belegt wird.

Kiefer- und Knochenfische begannen sich zu diversifizieren, einschließlich der Entwicklung einer Gruppe von Fischen, die Akanthodien oder „Stachelhaie“ genannt wurden. Diese ausgestorbenen Fische sahen aus wie kleine Haie, hatten aber eine unterschiedliche Anzahl von Flossen.“Es scheint, dass Haie aus diesen entstanden sind“, sagt Charlie Underwood von der Birkbeck University of London, Großbritannien. „Wo sie enden und wo sie beginnen, steht zur Debatte. Sicherlich wissen wir, dass einige dieser Akanthodien Zähne haben, die sich sehr ähnlich wie Haie gebildet haben. Die Zähne wachsen auf der Innenseite des Mundes und bewegen sich vorwärts, wenn sie größer werden, in einer Art Förderband. Darunter sind die frühesten Haie.“

Schneller Vorlauf vor 50 Millionen Jahren zum frühen Devon, einer warmen und trockenen Zeit auf der Erde, als sich Wälder über das Land ausbreiteten, samentragende Pflanzen zum ersten Mal auftauchten und der Planet große geologische Veränderungen durchlief.

Alles, was wir über die Evolution der Haie zu wissen glauben, stammt von den Zähnen

Zu diesem Zeitpunkt haben wir die ersten Überreste von Haizähnen vom Leonodus-Hai. Diese Zähne sind beide klein (4 mm) und zweizackig, aber sie bieten nur wenige Hinweise darauf, wie der Leonodus-Hai tatsächlich aussah. Sie ähneln den Zähnen eines anderen Hais namens Xenacanthus, der Millionen von Jahren später im späten Devon auftauchte, was zu Spekulationen führte, dass Leonodus wie Xenacanthus im Süßwasser lebte.Es mag scheinen, dass Zähne nicht viel sind, aber alles, was wir über die Evolution von Haien zu wissen glauben, stammt von den Zähnen, sagt Lisa Whitenack vom Allegheny College in Pennsylvania, USA. Von den Zähnen, sagt sie, können wir lernen, in welcher Umgebung der Hai lebte, was er aß und wie er mit anderen Haien verwandt ist.

Aber wir müssen bis vor 380 Millionen Jahren auf den nächsten Hinweis auf die Hai-Evolution warten. Das stammt aus der Gehirnhülle von Antarctilamna, einem sogenannten Lamnidenhai aus der Antarktis. Kopf, Flosse, Stacheln und Zähne deuten darauf hin, dass es aalartig war.

Frühe Haie, die etwas zu haben schienen, das es ihnen ermöglichte zu gedeihen

Es gibt einen Grund, warum die devonische Zeit als „Zeitalter der Fische“ bezeichnet wird. Es war die Zeit, in der sie sich stark diversifizierten. Ein Skelett des inzwischen ausgestorbenen Hai Cladoselache, zeigt, wie viel. Es war sehr verschieden von seinen aalartigen Vorfahren. Es war ein 2 m langer, torpedoförmiger Hai mit gleich großen Rückenflossen, einem kurzen, kräftigen Rücken vorne, fünf großen Schlitzen und großen Augen. Es nahm seinen Beuteschwanz zuerst, was darauf hindeutet, dass es seine Mahlzeiten leicht überschwimmen könnte.

Zu dieser Zeit schwamm auch eine schulbusgroße Gruppe von Fischen namens Dunkleosteus durch die Meere. Dies waren riesige, schwer gepanzerte Fische, die möglicherweise um ähnliche Beute konkurrierten. Dies könnte nur der Auslöser gewesen sein, den Haie brauchten, um sich weiterzuentwickeln. Es gab auch andere gepanzerte Fische, aber es waren frühe Haie, die etwas zu haben schienen, das ihnen erlaubte zu gedeihen, während diese anderen Riesen ausstarben.

Betreten Sie das goldene Zeitalter der Haie, vor 360 Millionen Jahren während der Karbonzeit. Die größten Raubtiere des Meeres waren zu dieser Zeit die Chondrichthyans (Knorpelfische). Sie hatten ihre skelettartigen Kiefer und harte schuppige Haut dafür zu danken. Der Zahnschmelz an ihren Zähnen wurde ebenfalls häufig ersetzt.

Am Ende hat der untere Unterkiefer eine große kreisförmige Klinge, die herausragt

Zu dieser Gruppe gehörten Rochen (nahe Verwandte von Haien), Schlittschuhe und ein bizarrer Zweig namens Chimären, der Arten wie Rattenfische, Geisterhaie und Spukfische enthielt. In dieser letzten Gruppe, den Chimären, tauchten extrem seltsame und wundervolle Haie auf, sagt Underwood. „Im Karbon befindet sich die Mehrheit der haiähnlichen Dinge auf dem Zweig der Chimären und nicht auf dem Zweig zu modernen Haien.“Prähistorische Haie sahen sicherlich viel seltsamer aus als die modernen Haie, mit denen wir heute den Planeten teilen, noch seltsamer als der Port Jackson mit seiner seltsamen Musterung und den geglätteten, zahlreichen Flossen.

Der Stethacanthus (oben) zum Beispiel hatte eine ambossförmige Rückenflosse auf dem Rücken. „Niemand weiß wirklich, wofür es verwendet wurde“, sagt Christopher Bird vom National Oceanography Centre, Southampton, UK und Shark Devocean Blog. Es ist eines von vielen evolutionären Mysterien in der Hai-Welt.

Eine andere war die spiralförmige Zahnstruktur, Zahnwirtel genannt, des Helicoprions (siehe unten). Diese waren Teller groß und saßen wahrscheinlich an der Spitze des Unterkiefers. Einige dieser Zahnspiralen hatten einen Durchmesser von 40 cm.

Sie könnten Beute essen, knirschen oder in den Mund saugen

„Wenn sie wachsen und sich in die Mundposition bewegen, anstatt herauszufallen, bleiben die Zähne einfach aneinander haften“, erklärt Underwood. „Der Hai verliert keine Zähne, wenn er sich außerhalb des Mundes bewegt. So enden Sie mit dem unteren Unterkiefer mit einer großen kreisförmigen Klinge, die herausragt und dahinter… zähne zerquetschen. Es ist ein sehr seltsames Arrangement.“Abgesehen von diesen bizarren Merkmalen hatten alte Haie tatsächlich die gleichen grundlegenden Merkmale wie die Haie, die wir heute kennen.Weitere Innovationen ereigneten sich zu Beginn der Jurazeit vor 213 Millionen Jahren, als sich 12 neue Gruppen entwickelten. Haie mit flexiblen Kiefern tauchten auf. Dies bedeutete, dass sie sich von Dingen ernähren konnten, die größer waren als sie selbst, sagt Bird. „Sie konnten die neu entstehenden Lebensräume nutzen, als sich die Welt veränderte.“

Ihre hervorstehenden Kiefer kamen gut zum Einsatz. Sie konnten essen, knirschen oder Beute in den Mund saugen. „Haie in der Jurazeit hatten oft Zähne mit einer flachen Oberfläche, um das Knirschen auf knusprigen Dingen zu erleichtern“, sagt Whitenack.

Als sich die Umgebungen änderten, entwickelten Haie verschiedene Funktionen. Eine Schwanzflosse ermöglichte es Haien, über große Entfernungen schneller zu schwimmen, um Beute zu verfolgen. Die meisten Haie haben einen Mund unter ihrer Schnauze, obwohl einige Arten Münder an der Vorderseite ihrer Schnauzen haben, wie der Rüschenhai und der Engelhai.

Haie waren sicherlich hartnäckig. Die Kreaturen, die in dieser Zeit gediehen, überlebten bis in die Kreidezeit, oft definiert durch ihr Ende. Vor fünfundsechzig Millionen Jahren wurden die meisten Dinosaurier ausgerottet. Viele andere Tiere starben auch, aber Haie lebten weiter.

Und warum nicht? Sie hatten bereits vier weitere katastrophale Massensterben überlebt. Ihre Körper waren eindeutig gut angepasst, um zu überleben.

Einige entwickelten die Fähigkeit, im Dunkeln zu leuchten

Darüber hinaus konnten sie die Tatsache ausnutzen, dass so viele andere Kreaturen ausgelöscht wurden. Während dieser „Erholungsphasen nach historischen Massensterben“ sei die größte Anzahl neuer Arten aufgetaucht, sagt Bird.

Nach dem Asteroiden, der die Dinosaurier auslöschte, gab es zum Beispiel eine zweite Welle von Tiefseehaien. „Die Haie können das Wasser wieder besiedeln. Wir beginnen zu sehen, wie die Cookie-Cutter-Haie und Laternenhaie nach diesem Ereignis nach der Krise einziehen „, sagt Bird.

Diese nutzten auch neue Lebensräume nach dem Aussterben. Sie konnten sogar in Zeiten überleben, in denen der Ozean seinen Sauerstoff verlor – einschließlich eines solchen Ereignisses in der Kreidezeit, als viele andere, größere Arten ausstarben. Als Zuflucht bewegten sich Haie tiefer unter Wasser, sagt Bird. Und während sie dort waren, hatten sie einen anderen listigen Trick. Einige entwickelten die Fähigkeit, im Dunkeln zu leuchten.

Das Ende der Kreidezeit gab Haien die Möglichkeit zu gedeihen. Nicht alle Überlebenden waren jedoch erfolgreich, einschließlich eines Riesen des Meeres, der einst als direkter Verwandter des Weißen Hais galt.Vor etwa 16 Millionen Jahren erschien der Carcharodon Megalodon. Es konnte bis zu 16,8 m hoch werden und wog 25 Tonnen. Sein Mund klaffte beeindruckende 2 m auf und zeigte seine 15 cm langen Zähne, perfekt, um alles andere Große im Ozean zu essen. Dadurch sah der Weiße Hai im Vergleich dazu wie ein Goldfisch aus.

Wir wissen nicht, warum der Megalodon ausgestorben ist. Eine Idee ist, dass der Klimawandel die Verfügbarkeit von Beute gestört hat. Es war groß, so brauchte viel zu essen. Jede winzige Veränderung hätte daher sein Überleben gefährden können. Es ist wahrscheinlich, dass viele Faktoren zusammen dazu geführt haben, dass dieser Riese vor zwei Millionen Jahren verschwunden ist.

Andere Überlebende aus der Kreidezeit lebten weiter und wurden zu den Haien, die wir heute kennen. Hammerhaie zum Beispiel gehören zu den jüngsten im Fossilienbestand und gelten als eine der letzten modernen Haiordnungen, die sich entwickelt haben. Ihre t-förmigen Köpfe erhöhen den Auftrieb, wenn die Haie durch das Wasser schwimmen, so dass sie scharfe Kurven machen können. Es hilft ihnen auch, mehr von ihrer Umgebung zu spüren.

Und wir haben jetzt einen besseren Einblick in die Entwicklung ihrer seltsam geformten Köpfe. Genetische Techniken ermöglichen es uns, die Entwicklung der modernen Haie in der Zeit zurückzublicken. In einem solchen Experiment im Jahr 2010 untersuchten Wissenschaftler die DNA von acht Hammerhaien, um einen genetischen Stammbaum zu erstellen, der Tausende, möglicherweise sogar Millionen von Generationen zurückreicht. „Unsere Studie zeigt, dass sich die großen Hammerhaie wahrscheinlich zu kleineren Hammerhaien entwickelt haben und dass sich kleinere Hammerhaie zweimal unabhängig voneinander entwickelt haben“, sagte Andrew Martin von der University of Colorado in Boulder zum Zeitpunkt der Studie.

„Als die Haie kleiner wurden, haben sie möglicherweise begonnen, mehr Energie in Fortpflanzungsaktivitäten als in Wachstum zu investieren.“In letzter Zeit ist klar geworden, dass wir vielleicht nicht einmal wissen, wie viele Haie im Ozean leben. Ein schwer fassbarer Hai namens Megamouth (Megachasma pelagios) wurde erst vor einigen Jahrzehnten entdeckt. Im Jahr 1976 zog ein US-Forschungsschiff vor der Küste der hawaiianischen Insel Oahu einen fast 5 m langen Hai mit einem großen fleischigen Maul um breite Kiefer.

Ihr Überleben ist bedroht

Seitdem wurden 49 auf der ganzen Welt gefunden. Normalerweise sind sie tot, wenn sie gefangen werden, aber ein lebendes Exemplar hat den Wissenschaftlern eine Vorstellung von seiner Umwelt und seinen Gewohnheiten gegeben. Sein weicher Knorpel und sein schlaffes Gewebe deuten auf einen langsamen Schwimmer hin, der sich von Garnelen, Meeresgelees und kleinen Krebstieren ernährt.

Doch obwohl immer noch neue Arten entdeckt werden, ist das Überleben der Haie bedroht. Viele sind gefährdet und ihre größte Bedrohung? US. Klimawandel, Umweltverschmutzung und Zerstörung von Lebensräumen sind Faktoren, die ihre Zahl beeinflussen.

Die Hauptbedrohung für ihr Überleben ist die Überfischung. Menschen töten viele Arten in großen Mengen für Fleisch und Flossen. Mehrere stehen jetzt auf einer Liste, die gefährdete Arten vor dem internationalen Handel schützen soll (die CITES-Liste), und umfasst Raubtiere im offenen Wasser wie Sonnen-, Wal- und Weiße Haie, die in großen Mengen für Fleisch gefangen werden.

Selbst Tiefseehaie sind anfällig. Trotz der unglaublichen Funktionen, die sie entwickelt haben, um ihnen zum Erfolg zu verhelfen, ist ihre Reproduktionsrate langsam. Das heißt, wenn irgendwelche getötet werden, ist der Knock-On-Effekt riesig.

Tiefseehaiarten können sich nicht erholen, erklärt Bird. Sie haben nicht das Potenzial, Nachkommen schneller zu reproduzieren, als sie herausgenommen werden. Diese Haie werden oft wegen ihres Leberöls angegriffen. Es enthält ein Molekül namens Squalen, das von der Kosmetikindustrie wegen seiner feuchtigkeitsspendenden Eigenschaften gesucht wird.

Wir sind ein neues Raubtier im Ozean

Die Internationale Union für Naturschutz (IUCN) schätzt nun, dass ein Viertel der Haie und Rochen vom Aussterben bedroht sind. Obwohl Haie mehrere Massensterben überlebt haben, ist die Rate, mit der ihre Populationen durch menschliche Aktivitäten reduziert werden, extrem und viele Arten sind nicht geschützt. Im Jahr 2014 sagten Wissenschaftler, ein verbessertes Management der Fischerei und des Handels sei „dringend erforderlich“, um die Erholung der Bevölkerung zu fördern.

Wenn ihr Rückgang anhält, ist die Zukunft der Haie ungewiss. „Wir sind ein neues Raubtier im Ozean“, sagt Bird. Haie waren einst Top-Raubtiere, aber „wir dezimieren ihre Populationen. Eines Tages werden sie möglicherweise nicht in der Lage sein, sich zu erholen und zu erholen.“