När du föreställer dig en haj, kanske du tänker på en torpedoformad, strömlinjeformad varelse med en framträdande ryggfena, en stor mun ringad av skarpa, triangulära tänder och en halvmåneformad svans. Jaws, i grund och botten.

faktum är att hajgruppen av fisk är mycket varierad. Epauletthajen (Hemiscyllium ocellatum) kan gå på land, den frilled hajen (Chlamydoselachus anguineus) är plattare, anpassad för att jaga i djuphavet, den tofsade Wobbegong (Eurcrossorhinus dasypogon) är en matthaj som liknar en gammal mönstrad matta och goblinhajen (Mitsukurina owstoni) är ålliknande med en lång dolkformad nos.

dessa är bara en handfull över 500 hajarter som vi känner till idag, var och en väl anpassad till sin speciella miljö.

men tidigare fanns det många fler: fossila register tyder på att mer än 3000 typer av haj och deras släktingar fanns på en gång. Och några av förfäderna till moderna hajar var ännu konstigare och mer underbara än de som simmade idag.

deras långa historia börjar i slutet av Silurian period, cirka 450 miljoner år sedan. Det var en tid då havsnivån var hög och korallrev började bildas. Jordens klimat var varmt och stabilt. Blötdjur, krinoider och Trilobiter var några av de enda levande varelserna på jorden innan skorpioner och tusenben dök upp på landet.

tänderna kommer att växa på insidan av munnen och gå framåt när de blir större

runt denna tid uppträdde hajar också, vilket framgår av de äldsta kända hajskalorna som finns i sibiriska avlagringar.

Jawed och benfisk började diversifiera, inklusive utvecklingen av en grupp fisk som kallas acanthodians, eller ”spiny sharks”. Dessa utdöda fiskar såg ut som små hajar men hade varierande antal fenor.

”det verkar som om hajar uppstod inifrån dem”, säger Charlie Underwood från Birkbeck University of London, Storbritannien. ”Där de slutar och hajar börjar är ganska upp till debatt. Visst vet vi att några av dessa akantodier har tänder som bildades på ett mycket liknande sätt som hajar. Tänderna kommer att växa på insidan av munnen och gå framåt när de blir större, i ett slags transportband. Bland dessa är de tidigaste hajarna.”

Snabbspolning framåt 50 miljoner år till den tidiga Devonian, en varm och torr tid på jorden när skogar spridda över landet, fröbärande växter uppträdde först och planeten genomgick stor geologisk förändring.

allt vi tror att vi vet om hajutveckling är från tänderna

det här är när vi har de första resterna av hajtänder, från Leonodus-hajen. Dessa tänder är både små (4 mm) och tvåkantiga, men de erbjuder några ledtrådar om hur Leonodus-hajen faktiskt såg ut. De liknar tänderna på en annan haj som heter Xenacanthus som dök upp miljontals år senare i slutet av Devonian, vilket ledde till spekulationer om att Leonodus, som Xenacanthus, bodde i sötvatten.

det kan tyckas att tänderna inte är mycket att gå med, men allt vi tror att vi vet om hajutveckling är från tänderna, säger Lisa Whitenack från Allegheny College i Pennsylvania, Usa. Från tänder, säger hon, kan vi lära oss om vilken miljö hajen bodde i, vad de åt och hur de är relaterade till andra hajar.

men vi måste vänta till 380 miljoner år sedan för nästa ledtråd till hajutveckling. Det kommer från braincase av Antarctilamna, en så kallad lamnidhaj från Antarktis. Huvudet, fenan, ryggraden och tänderna tyder på att det var ålliknande.

tidiga hajar som tycktes ha något som gjorde det möjligt för dem att trivas

det finns en anledning till att Devonian-perioden kallas ”fiskens ålder”. Det var den tid då de diversifierade kraftigt. Ett skelett av den nu utdöda haj Cladoselache, visar hur mycket. Det var väldigt annorlunda än sina ålliknande förfäder. Det var en 2m lång torpedformad haj med lika stora ryggfenor, en kort stout ryggrad framtill, fem fyllningsslitsar och stora ögon. Det tog sin bytes svans-först, vilket indikerar att det lätt kunde överträffa sina måltider.

Vid den här tiden simmade en grupp fisk i skolbuss som heter Dunkleosteus också havet. Dessa var jätte, tungt pansarfisk och kan ha tävlat om liknande byte. Detta kunde ha varit bara de utlösande hajarna som behövdes för att utvecklas ytterligare. Andra pansarpläterade fiskar fanns också, men det var tidiga hajar som tycktes ha något som gjorde det möjligt för dem att trivas, medan dessa andra jättar dog ut.

gå in i hajarnas guldålder för 360 miljoner år sedan under karbonperioden. De största rovdjurna i havet vid denna tidpunkt var Chondrichthyans (broskfisk). De hade sina skelettkäkar och tuff fjällig hud att tacka för det. Emaljen på tänderna ersattes också ofta.

du hamnar med den nedre underkäken med ett stort cirkulärt blad som sticker ut

denna grupp inkluderade strålar (nära släktingar till hajar), skridskor och en bisarr gren som heter chimaeras, som innehöll arter som ratfish, ghost sharks och spook fish. Det var inom denna sista grupp, chimaeras, som extremt konstiga och underbara hajar dök upp, säger Underwood. ”Vid karbonperioden är majoriteten av hajliknande saker på chimaeras-grenen, snarare än grenen mot moderna hajar.”

förhistoriska hajar såg verkligen mycket främling ut än de moderna hajarna vi delar planeten med idag, ännu konstigare än Port Jackson, med sin konstiga mönster och slätade, många fenor.

Stethacanthus (ovan) hade till exempel en mothållformad ryggfena på ryggen. ”Ingen vet verkligen vad den använde den för”, säger Christopher Bird, från National Oceanography Center, Southampton, UK och Shark Devocean blog. Det är ett av många evolutionära mysterier i hajvärlden.

en annan var den spiralformade tandstrukturen, kallad en tandhår, av helikoptern (se nedan). Dessa var middag-platta storlek och sannolikt satt vid spetsen av underkäken. Några av dessa tand spiraler var 40cm över.

de kunde äta, krossa eller suga byte i munnen

”när de växer och rör sig in i munpositionen, snarare än att falla ut, stannar tänderna bara fast vid varandra”, förklarar Underwood. ”Hajen tappar inte tänderna när de rör sig utanför munnen. Så du hamnar med den nedre underkäken med ett stort cirkulärt blad som sticker ut och bakom det… krossa tänder. Det är ett väldigt konstigt arrangemang.”

dessa bisarra drag åt sidan, gamla hajar hade faktiskt samma grundläggande funktioner som hajarna vi känner idag.

Mer innovation inträffade i början av juraperioden, för 213 miljoner år sedan, då 12 nya grupper utvecklades. Hajar med flexibla käkar började dyka upp. Detta innebar att de kunde mata på saker som var större än dem själva, säger Bird. ”De kunde utnyttja de nyligen framväxande livsmiljöerna när världen förändrades.”

deras utskjutande käkar kom till god användning. De kunde äta, krossa eller suga byte i munnen. ”Hajar under juraperioden hade ofta tänder med en platt yta för att göra det lättare att krossa på krispiga saker”, säger Whitenack.

När miljöer förändrades utvecklade hajar olika funktioner. En svansfena tillät hajar att simma snabbare för långa avstånd för att driva byte. De flesta hajar utvecklade en mun under sin nos, även om några arter har munnar på framsidan av sina nosar som frilled shark och angel shark.

hajar var verkligen ihärdiga. Varelserna som blomstrade under denna period överlevde rätt in i krita, ofta definierade av dess slut. För sextiofem miljoner år sedan utplånades de flesta dinosaurierna. Många andra djur dog också men hajar levde vidare.

och varför skulle de inte? De hade redan överlevt fyra andra katastrofala massutrotningar. Deras kroppar var tydligt väl anpassade för att överleva.

vissa utvecklade förmågan att glöda i mörkret

dessutom kunde de utnyttja det faktum att så många andra varelser utplånades. Det var under dessa ”återhämtningsstadier efter historiska massutrotningar” som det största antalet nya arter dök upp, säger Bird.

Efter asteroiden som utplånade dinosaurierna var det till exempel en andra våg av djuphavshajar. ”Hajarna kan återkolonisera vattnet. Vi börjar se kakskärhajarna och lanternhajarna flytta in efter denna händelse efter krisen,” säger Bird.

dessa utnyttjade också nya livsmiljöer efter utrotningshändelser. De lyckades till och med överleva under tider då havet förlorade sitt syre – inklusive en sådan händelse under kritaperioden, när många andra, större arter dog ut. Som tillflykt flyttade hajar djupare under vattnet, säger Bird. Och medan de var där hade de ett annat listigt trick. Vissa utvecklade förmågan att glöda i mörkret.

slutet på krita gav hajar möjlighet att blomstra. Inte alla överlevande lyckades dock, Inklusive en jätte av havet, en gång trodde vara en direkt släkting till den stora vita hajen.

för cirka 16 miljoner år sedan uppträdde Carcharodon megalodon först. Den kunde växa upp till 16,8 m och vägde 25 ton. Munnen skulle öppna en imponerande 2m och visa sina 15 cm långa tänder, perfekt för att äta allt annat stort i havet. Det fick den stora vita hajen att se ut som en guldfisk i jämförelse.

vi vet inte varför megalodon utrotades. En tanke är att klimatförändringarna störde tillgången på byte. Det var stort, så behövde äta mycket. Varje liten förändring kunde därför ha hotat sin överlevnad. Det är troligt att många faktorer kombineras för att få denna jätte att försvinna för två miljoner år sedan.

andra överlevande från krita levde vidare för att bli de hajar vi känner idag. Hammerhead hajar till exempel, är bland de senaste att visas i fossila fynd och antas vara en av de sista moderna haj order att utvecklas.

deras T-formade huvuden ökar hissen när hajarna simmar genom vattnet, så att de kan göra skarpa svängar. Det hjälper dem också att känna mer av sin miljö.

och vi har nu större inblick i hur deras konstiga formade huvuden utvecklades. Genetiska tekniker tillåter oss att kika tillbaka i tiden vid utvecklingen av dagens hajar. I ett sådant experiment 2010 tittade forskare på DNA från åtta arter av hammerhead för att bygga ett genetiskt släktträd som går tillbaka tusentals, kanske till och med miljoner generationer. ”vår studie indikerar att de stora hammerheadsna troligen utvecklades till mindre hammerheads, och att mindre hammerheads utvecklades oberoende två gånger”, säger Andrew Martin vid University of Colorado i Boulder vid tidpunkten för studien.

” När hajarna blev mindre kan de ha börjat investera mer energi i reproduktiva aktiviteter istället för tillväxt.”

nyligen har det blivit klart att vi kanske inte ens vet hur många hajar som bor i havet. En svårfångad haj som heter megamouth (Megachasma pelagios) upptäcktes bara för flera decennier sedan. 1976 drog ett amerikanskt forskningsfartyg utanför kusten på den hawaiiska ön Oahu upp en haj nästan 5 meter lång, med en stor köttig mun som omger breda käkar.

deras överlevnad är hotad

sedan dess har 49 hittats över hela världen. Vanligtvis är de döda när de fångas men ett levande exemplar har gett forskare en uppfattning om dess miljö och vanor. Dess mjuka brosk och fläckiga vävnad föreslår en långsam stadig simmare som filtrerar-matar på räkor, havsgellier och små kräftdjur.

men trots att nya arter fortfarande upptäcks är hajarnas överlevnad hotad. Många är hotade och deras största hot? Oss. Klimatförändringar, föroreningar och förstörelse av livsmiljöer är alla faktorer som påverkar deras antal.

det största hotet mot deras överlevnad är överfiske. Människor dödar många arter i stora mängder för kött och fenor. Flera finns nu på en lista som syftar till att skydda hotade arter från internationell handel (CITES-listan) och inkluderar rovdjur med öppet vatten som basking, val och stora vita hajar, som fångas i stora mängder för kött.

även djuphavshajar är sårbara. Trots de otroliga funktioner som de har utvecklats för att hjälpa dem att lyckas är deras reproduktionshastighet långsam. Det betyder att om någon dödas är knock-on-effekten enorm.

Djuphavshaj arter kan inte återhämta sig, förklarar Bird. De har inte potential att reproducera avkommor snabbare än de tas ut. Dessa hajar är ofta riktade mot sin leverolja. Den innehåller en molekyl som kallas skvalen, eftertraktad av kosmetikindustrin för dess fuktgivande egenskaper.

Vi är ett nytt rovdjur i havet

International Union for Conservation of Nature (IUCN) uppskattar nu att en fjärdedel av hajar och strålar hotas av utrotning. Även om hajar har överlevt flera massutrotningar är hastigheten med vilken deras populationer minskas av mänsklig aktivitet extrem och många arter är inte skyddade. År 2014 sade forskare att förbättrad förvaltning av fiske och handel är ”brådskande” för att främja befolkningsåterhämtning.

om deras nedgång fortsätter är hajarnas framtid osäker. ”Vi är ett nytt rovdjur i havet”, säger Bird. Hajar var en gång topp rovdjur men ” vi decimerar deras populationer. En dag kanske de inte kan studsa tillbaka och återhämta sig.”