Articles

the epic history of sharks

kun kuvittelet hain, saatat ajatella torpedon muotoista, virtaviivaista olentoa, jolla on näkyvä selkäevä, suuri suu, jota reunustavat terävät, kolmiomaiset hampaat ja puolikuun muotoinen pyrstö. Tappajahai.

itse asiassa kalojen hait ovat hyvin erilaisia. Epaulettihai (Hemiscyllium ocellatum) voi kävellä maalla, kaulushai (Chlamydoselachus anguineus) on litteävatsainen, sopeutunut metsästämään syvänmerellä, Tupsuhai (Eurcrossorhinus dasypogon) on mattohai, joka muistuttaa vanhaa kuviollista mattoa ja peikkohai (Mitsukurina owstoni) on ankerias, jolla on pitkä tikarin muotoinen kuono.

nämä ovat vain kourallinen yli 500 hailajia, jotka tunnemme nykyään ja jotka ovat kukin sopeutuneet hyvin omaan ympäristöönsä.

vielä aiemmin oli paljon enemmän: fossiililöytöjen mukaan hailajeja ja niiden sukulaisia oli aikoinaan yli 3 000. Ja jotkut nykyisten haiden esi-isät olivat vielä oudompia ja ihmeellisempiä kuin nykyään uivat.

niiden pitkä historia alkaa myöhäiseltä Siluurikaudelta, noin 450 miljoonaa vuotta sitten. Se oli aikaa, jolloin merenpinta oli korkealla ja koralli riuttoja alkoi muodostua. Maapallon ilmasto oli lämmin ja vakaa. Nilviäiset, krinoidit ja trilobiitit olivat maan ainoita eläviä olentoja ennen kuin skorpionit ja tuhatjalkaiset ilmestyivät maahan.

hampaat kasvavat suun sisäpuolelle ja liikkuvat eteenpäin, kun ne suurenevat

näihin aikoihin ilmestyi myös haita, mistä todistavat vanhimmat tunnetut hain suomut, joita on löydetty Siperian esiintymistä.

Leualliset ja luiset kalat alkoivat monipuolistua, muun muassa kehittyivät kalaryhmäksi nimeltä acanthodians eli ”piikkihait”. Nämä sukupuuttoon kuolleet kalat muistuttivat pieniä haita, mutta niillä oli vaihteleva määrä eviä.

”näyttää siltä, että hait syntyivät niiden sisältä”, sanoo Charlie Underwood Lontoon Birkbeckin yliopistosta Britanniasta. ”Mistä ne päättyvät ja hait alkavat, on aika lailla keskusteltavissa. Tiedämme varmasti, että joillakin näistä akanthodiaaneista on hampaat, jotka ovat muodostuneet hyvin samalla tavalla kuin hait. Hampaat kasvavat suun sisäpuolelle ja liikkuvat isompina eteenpäin eräänlaisessa liukuhihnassa. Näihin kuuluvat varhaisimmat hait.”

kelataan 50 miljoonaa vuotta eteenpäin varhaiselle Devonikaudelle, joka oli maapallolla lämmin ja kuiva aika, jolloin metsät levittäytyivät maan päälle, siemenkasvit ilmestyivät ensimmäisen kerran ja planeetta koki suuren geologisen muutoksen.

kaikki, mitä luulemme tietävämme hain evoluutiosta, on peräisin hampaista

tässä on ensimmäiset jäänteet hain hampaista, Leonodushaista. Nämä hampaat ovat sekä pieniä (4mm) että kaksihaaraisia, mutta ne antavat vain vähän vihjeitä siitä, miltä Leonodushai todellisuudessa näytti. Ne muistuttavat toisen Xenacanthus-nimisen hain hampaita, jotka ilmestyivät miljoonia vuosia myöhemmin myöhäisellä devonikaudella, mikä johti spekulaatioihin siitä, että Leonodus eli xenacanthuksen tavoin makeassa vedessä.

saattaa vaikuttaa siltä, että hampailla ei ole paljoa väliä, mutta kaikki, mitä luulemme tietävämme hain evoluutiosta, on peräisin hampaista, sanoo Lisa Whitenack Allegheny Collegesta Pennsylvaniassa Yhdysvalloissa. Hänen mukaansa hampaista selviää, missä ympäristössä hait elivät, mitä ne söivät ja miten ne ovat sukua muille haille.

mutta seuraavaa vihjettä haiden evoluutiosta joudutaan odottamaan 380 miljoonaa vuotta sitten. Se on peräisin Antarctilamnan braincasesta, Etelämantereen niin sanotusta lamnidihaista. Sen pää, evä, piikit ja hampaat viittaavat siihen, että se oli ankeriasmainen.

varhaiset hait, joilla näytti olevan jotain, mikä mahdollisti niiden kukoistuksen

on syy, miksi Devonikautta kutsutaan ”kalojen ajaksi”. Se oli aikaa, jolloin ne monipuolistuivat suuresti. Sukupuuttoon kuolleen hai Cladoselachen luuranko osoittaa, kuinka paljon. Se oli hyvin erilainen kuin ankeriasmaiset esi-isänsä. Se oli 2 metriä pitkä, torpedon muotoinen hai, jolla oli samankokoiset selkäevät, lyhyt tanakka selkäranka etuosassa, viisi täyttörakoa ja suuret silmät. Se otti saaliinsa pyrstö edellä, mikä osoitti, että se pystyi helposti ohittamaan ateriansa.

näihin aikoihin myös koulubussin kokoinen kalaryhmä Dunkleosteus UI merissä. Nämä olivat jättiläismäisiä, raskaasti panssaroituja kaloja ja saattoivat kilpailla samanlaisesta saaliista. Tämä saattoi olla vain laukaisija, jota hait tarvitsivat kehittyäkseen. Muitakin haarniskakaloja oli olemassa, mutta varhaisilla hailla näytti olevan jotain, mikä mahdollisti niiden menestymisen, kun taas nämä muut jättiläiset kuolivat sukupuuttoon.

eletään haiden kulta-aikaa, 360 miljoonaa vuotta sitten hiilikaudella. Tähän aikaan meren suurimmat petoeläimet olivat rustokalat (Chondrichthyans). Heillä oli luustoleuat ja kova hilseilevä iho, mistä kiittää. Myös hampaiden kiillettä vaihdettiin usein.

päädyt siihen, että alaleuassa törröttää iso pyöreä terä

tähän ryhmään kuuluivat rauskut (haiden lähisukulaisia), rauskut ja omituinen Chimaeras-oksa, jossa esiintyi lajeja kuten rottakaloja, aavehaita ja kummituskaloja. Juuri tämän viimeisen ryhmän, chimaerojen, sisälle ilmestyi äärimmäisen outoja ja ihania haita, Underwood kertoo. ”Hiilikaudella suurin osa hain kaltaisista olioista on chimaerasin oksalla, eikä oksalla kohti nykyisiä haita.”

Esihistorialliset hait näyttivät varmasti paljon oudommilta kuin nykyiset hait, joiden kanssa jaamme tämän planeetan tänään, jopa oudommilta kuin Port Jackson, omituisine kuvioineen ja siloteltuine, lukuisine evineen.

esimerkiksi Stethacanthuksella (yllä) oli alasimen muotoinen selkäevä selässään. ”Kukaan ei oikeastaan tiedä, mihin se käytti sitä”, sanoo Christopher Bird Britannian Southamptonissa sijaitsevasta National Oceanography Centrestä ja Shark Devocean-blogista. Se on yksi hain maailman monista evoluutiomysteereistä.

toinen oli Helicoprionin spiraalinmuotoinen hammasrakenne, jota kutsutaan hammaspyöräksi (KS.alla). Ne olivat ruokalautasen kokoisia ja istuivat todennäköisesti alaleuan kärjessä. Osa näistä hammasspiraaleista oli läpimitaltaan 40cm.

ne saattoivat syödä, rouskuttaa tai imeä saalista suuhunsa

”kasvaessaan ja siirtyessään suuasentoon hampaat vain pysyvät kiinni toisissaan”, Underwood selittää. ”Hai ei menetä hampaitaan liikkuessaan suun ulkopuolella. Alaleuassa on iso pyöreä terä, joka törröttää sen takana… murskaavat hampaat. Se on hyvin outo järjestely.”

näitä omituisia piirteitä lukuun ottamatta muinaisilla hailla oli oikeastaan samat perusominaisuudet kuin nykyäänkin tutuilla hailla.

enemmän innovaatioita tapahtui jurakauden alussa, 213 miljoonaa vuotta sitten, jolloin kehittyi 12 uutta ryhmää. Taipuisilla leuoilla varustettuja haita alkoi ilmaantua. Tämä tarkoitti sitä, että ne pystyivät syömään itseään isompia asioita, Bird sanoo. ”He pystyivät hyödyntämään uusia elinympäristöjä, kun maailma oli muuttumassa.”

niiden ulkonevat leuat tulivat hyvään käyttöön. Ne pystyivät syömään, murskaamaan tai imemään saalista suuhunsa. ”Jurakaudella hailla oli usein hampaat, joiden pinta oli tasarakeinen, jotta niiden rapeus olisi helpompaa”, Whitenack sanoo.

ympäristöjen muuttuessa haille kehittyi erilaisia piirteitä. Pyrstöevän ansiosta hait pystyivät uimaan nopeammin pitkiä matkoja jahdatakseen saalista. Useimmat hait kehittivät suun kuononsa alle, vaikka muutamilla lajeilla on suu kuononsa etuosassa, kuten kaulushailla ja enkelihailla.

hait olivat varmasti sitkeitä. Tänä aikana kukoistaneet olennot säilyivät liitukaudelle saakka, joka usein määräytyi sen lopun mukaan. Kuusikymmentäviisi miljoonaa vuotta sitten useimmat dinosaurukset hävitettiin. Myös monia muita eläimiä kuoli, mutta hait elivät edelleen.

ja mikseivät? He olivat selvinneet jo neljästä muusta katastrofaalisesta joukkotuhosta. Heidän ruumiinsa olivat selvästi hyvin sopeutuneet selviämään.

jotkut kehittivät kyvyn hehkua pimeässä

lisäksi he pystyivät hyödyntämään sitä, että niin monet muut olennot tuhoutuivat. Eniten uusia lajeja ilmaantui juuri näiden ”historiallisten joukkosukupuuttojen jälkeisten toipumisvaiheiden” aikana, sanoo Bird.

esimerkiksi dinosaurukset hävittäneen asteroidin jälkeen nähtiin toinen syvänmeren haiden Aalto. ”Hait pystyvät uudelleenkolonisoimaan veden. Alamme nähdä, kun Pikkuleijonat ja lyhtyhait muuttavat tänne tämän kriisin jälkeisen tapahtuman jälkeen, Bird kertoo.

näissä hyödynnettiin myös uusia elinympäristöjä sukupuuttojen jälkeen. Ne onnistuivat säilymään hengissä jopa niinä aikoina, jolloin valtameri menetti happensa – mukaan lukien yksi tällainen tapahtuma liitukaudella, jolloin monet muut, suuremmat, lajit kuolivat sukupuuttoon. Turvapaikaksi hait siirtyivät syvemmälle veden alle, Bird kertoo. Ja siellä ollessaan, heillä oli toinen ovela temppu. Jotkut kehittivät kyvyn hohtaa pimeässä.

liitukauden loppu antoi haille mahdollisuuden kukoistaa. Kaikki eloonjääneet eivät kuitenkaan menestyneet, mukaan lukien yksi merenjättiläinen, jota aikoinaan pidettiin valkohain suoranaisena sukulaisena.

noin 16 miljoonaa vuotta sitten Carcharodon megalodon ilmestyi ensimmäisen kerran. Se saattoi kasvaa 16,8-metriseksi ja painoi 25 tonnia. Sen suu olisi gape auki vaikuttava 2m, osoittaa sen 15cm-pitkä hampaat, täydellinen syöminen kaikki muu iso meressä. Se sai valkohain näyttämään siihen verrattuna kultakalalta.

emme tiedä, miksi megalodon kuoli sukupuuttoon. Yksi ajatus on, että ilmastonmuutos häiritsi saaliin saatavuutta. Se oli iso, joten piti syödä paljon. Pienikin muutos olisi siis voinut uhata sen säilymistä. On todennäköistä, että monet tekijät yhdessä aiheuttivat tämän jättiläisen katoamisen kaksi miljoonaa vuotta sitten.

muut liitukaudelta selvinneet elivät muuttuen nykyisiksi haiksi. Esimerkiksi vasarahait ovat viimeisimpiä fossiiliaineistossa esiintyneitä haita,ja niiden oletetaan olevan viimeisiä moderneja hain lahkoja, jotka ovat kehittyneet.

niiden t-kirjaimen muotoinen pää lisää nostetta haiden uidessa vedessä, jolloin ne voivat tehdä jyrkkiä käännöksiä. Se auttaa heitä myös aistimaan enemmän ympäristöään.

ja meillä on nyt enemmän tietoa siitä, miten niiden oudonmuotoiset päät kehittyivät. Geenitekniikoiden avulla voimme katsoa ajassa taaksepäin nykyisten haiden evoluutioon. Eräässä tällaisessa kokeessa vuonna 2010 tutkijat tarkastelivat kahdeksan vasaraperhoslajin DNA: ta rakentaakseen geneettisen sukupuun, joka ulottuu tuhansia, mahdollisesti jopa miljoonia sukupolvia taaksepäin.

”tutkimuksemme osoittaa, että isot vasarapäät luultavasti kehittyivät pienemmiksi vasarapääiksi, ja että pienemmät vasarapäät kehittyivät itsenäisesti kaksi kertaa”, sanoi Andrew Martin Coloradon yliopistosta Boulderissa tutkimuksen aikaan.

”kun hait pienenivät, ne saattoivat alkaa panostaa enemmän energiaa lisääntymistoimintaan kasvun sijaan.”

viime aikoina on käynyt selväksi, että emme välttämättä edes tiedä, kuinka monta haita meressä elää. Megamouth (Megachasma pelagios) – niminen vaikeasti tavoitettava hai löydettiin vasta useita vuosikymmeniä sitten. Vuonna 1976 yhdysvaltalainen tutkimusalus veti Havaijin Oahun saaren edustalla lähes 5 metriä pitkän hain, jonka suuri suu ympäröi leveitä leukoja.

niiden koko säilyminen on uhattuna

sen jälkeen niitä on löydetty 49 ympäri maailmaa. Yleensä ne ovat kuolleita, kun ne saadaan kiinni, mutta yksi elävä yksilö on antanut tutkijoille jonkinlaisen käsityksen sen ympäristöstä ja tavoista. Sen pehmeä rustokudos ja veltostunut kudos viittaavat hitaasti liikkuvaan uimariin, joka suodattaa ravinnokseen katkarapuja, merihyytelöitä ja pieniä äyriäisiä.

mutta vaikka uusia lajeja vielä löydetään, koko haiden selviytyminen on uhattuna. Monet ovat uhanalaisia ja niiden suurin uhka? Meille. Ilmastonmuutos, saastuminen ja elinympäristöjen tuhoutuminen vaikuttavat kaikki niiden määrään.

suurin uhka niiden säilymiselle on liikakalastus. Ihmiset tappavat monia lajeja suuria määriä lihan ja evien vuoksi. Useat ovat nyt uhanalaisten lajien suojeluun kansainväliseltä kaupalta pyrkivällä listalla (CITES-luettelo), johon kuuluu avoveden petoeläimiä, kuten paistattelijoita, valaita ja valkohaita, joita pyydystetään valtavia määriä lihaksi.

jopa syvänmeren hait ovat haavoittuvia. Huolimatta uskomattomia ominaisuuksia ne ovat kehittyneet auttamaan niitä menestymään, niiden lisääntymisnopeus on hidas. Jos joku kuolee, vaikutus on valtava.

syvänmeren hailajit eivät voi toipua, kertoo Bird. Ne eivät pysty tuottamaan jälkeläisiä nopeammin kuin ne viedään pois. Nämä hait joutuvat usein maksaöljynsä kohteeksi. Se sisältää skvaleeni-nimistä molekyyliä, jota kosmetiikkateollisuus havittelee kosteuttavien ominaisuuksiensa vuoksi.

olemme Uusi saalistaja meressä

Kansainvälinen luonnonsuojeluliitto IUCN arvioi nyt, että neljännes haista ja rauskuista on vaarassa kuolla sukupuuttoon. Vaikka hait ovat selvinneet useista joukkosukupuutoista, niiden populaatioiden vähenemistahti ihmisen toiminnan vuoksi on äärimmäinen, eikä monia lajeja ole suojeltu. Vuonna 2014 tutkijat sanoivat, että kalastuksen ja kaupan parempaa hoitoa tarvitaan ”kiireellisesti” väestön elpymisen edistämiseksi.

jos niiden vähenemistahti jatkuu, on haiden tulevaisuus epävarma. ”Olemme Uusi saalistaja meressä”, Bird sanoo. Hait olivat aikoinaan huippusaalistajia, mutta ” me harvennamme niiden populaatioita. Jonain päivänä he eivät ehkä pysty toipumaan.”