Пары полос в акульих позвонках десятилетиями использовались для оценки возраста акулы, что имело практическое значение для сохранения акул, подвергшихся чрезмерному вылову, и управления оставшимся промыслом акул. Однако недавние исследования показывают, что предыдущие методы, используемые для определения возраста акул, недооценивали этот возраст, особенно у более старых акул.
Наиболее широко используемый метод подсчитывает пары полос роста, заложенные в отдельных позвонках позвоночника акулы. Пары полос выглядят как чередующиеся непрозрачные и полупрозрачные полосы, похожие по концепции на годичные кольца деревьев. Определение периодичности образования этих пар полос было сложной задачей. Ни одно из многих исследований, проведенных за последние 35 лет, не подтвердило полностью ни одного вида акул на протяжении всей жизни.
В прошлом пары полос чаще всего считались ежегодными. Некоторые исследования с использованием химической маркировки, такой как окситетрациклин (OTC), в сочетании с повторной поимкой метки и радиоуглеродным датированием бомбы, показали, что это часто верно только для части жизни некоторых видов. Многие из этих исследований показали недооценку возраста старых акул. В этом новом исследовании изучалась связь отложения пар полос с ростом, а не со временем, что объясняет это несоответствие.
Исследователи сообщают, что отложение пар полос тесно связано с ростом, особенно с обхватом или шириной тела животного. Количество пар полос зависит от размера позвонков, а не от времени или возраста, и количество варьируется в зависимости от позвонка вдоль позвоночного столба. Поскольку скорость роста с возрастом снижается, отложение пар полос уменьшается, что приводит к недооценке возраста на основе подсчета пар полос.
Выводы, опубликованные в журнале «Морские и пресноводные исследования», имеют значение для точной оценки возраста для управления рыболовством этих видов.
«Позвоночные перепонки играют важную структурную и функциональную роль у акул», - говорит Лиза Натансон, исследователь акул в программе Apex Predators в лаборатории Наррагансетта Северо-восточного научного центра рыболовства и ведущий автор исследования. «Мы обнаружили, что пары полос увеличиваются по мере роста длины и обхвата тела в течение жизни отдельного животного».
«Что приводит к отложению пар полос, остается неясным, но, по-видимому, это связано с действиями позвоночника, возможно, в зависимости от телосложения и типа плавания, а также пружинящего действия, необходимого позвоночнику для движения», - сказал Натансон.«Это исследование предполагает, что чередующиеся пары полос связаны со структурными аспектами позвонка и необходимы для физической поддержки и гибкости отдельного животного, а не откладываются в ответ на внешний сигнал».
Соавтор исследования Марианна Портер из Флоридского Атлантического университета продолжает изучение биомеханики позвонков этих видов в зависимости от положения вдоль позвоночного столба и изменения пар полос.
Были исследованы мелкие, средние и крупные экземпляры семи видов акул, включая короткоперых мако, белую, сельдевую, темную, голубую, обыкновенную молотилку и атлантических акул-ангелов. Цель исследования состояла в том, чтобы изучить потенциальную связь между формированием пар полос, строением позвонков и формой тела, а не только возрастом. Изучение различных видов позволило учесть различия в скорости отложения пар полос, стиле плавания, форме тела и максимальных размерах.
Было обнаружено, что у более крупных особей больше пар полос и больше отклонений в количестве пар полос вдоль позвоночного столба. В целом размеры и форма позвонков изменяются вдоль столба по видоспецифическим закономерностям: увеличиваются от затылка к брюшной полости или срединному отделу, затем уменьшаются к области хвоста. Расположение пика размера позвонка вдоль столба различается у разных видов.
«По мере того, как акулы растут и набирают мышечную массу и обхват, количество полос вдоль позвоночника начинает отклоняться», - сказал Натансон. «Когда рост в длину замедляется или останавливается, рост в обхвате продолжается, особенно в брюшной области, у многих видов. У более мелких акул было более постоянное количество пар полос вдоль столбца, потому что их позвонки были более похожи по размеру, тогда как у более крупных акул были большие различия в обхвате. количество пар полос соответствует более выраженным различиям в обхвате от головы до хвоста».
Один из примеров этой вариации был обнаружен у акулы-порбигла, которая была поймана, измерена, помечена и введена безрецептурным препаратом в качестве маркера возраста перед выпуском. Та же самая акула была повторно поймана через 14,8 лет во время рыболовного турнира, на котором присутствовали Натансон и соавтор исследования Грег Скомал из Массачусетского отдела морского рыболовства. Известная дата мечения, точные измерения длины и длительное время после выпуска дали возможность изучить отложение пар полос от метки OTC во всех позвонках по колонке. Отложение пар полос после отметки OTC варьируется вдоль позвоночного столба, подтверждая утверждение о том, что пары полос не откладываются в зависимости от времени.
Другой метод, использующий радиоуглеродное датирование с помощью атомной бомбы, помог подтвердить возраст некоторых видов акул, но он соответствовал только части продолжительности жизни акулы, что привело к занижению возраста некоторых видов. Если пары полос не имеют прямого отношения к возрасту, как предполагает это исследование, использование методов радиоуглеродной бомбы для подтверждения возраста ставится под сомнение.
Образцы различных видов акул были получены во время турниров по ловле акул, исследовательских круизов и коммерческих рыбаков в западной части Северной Атлантики. У каждого экземпляра измеряли длину - от морды, над телом до вилки на хвосте (известной как длина вилки) - определяли общий вес с точностью до килограмма, а также определяли пол и стадию зрелости. Образцы были взяты как из всего позвоночного столба, так и из поперечных сечений тела и измерены таким же образом..
«Это исследование имеет далеко идущие последствия для сохранения и управления видами акул, а также данных, необходимых для расчета продуктивности, необходимой для моделирования оценки запасов», - сказал Натансон. «Использование неправильного возраста может серьезно изменить результаты моделей, влияя на управленческие решения. В будущих исследованиях, возможно, следует предположить, что отложение пар полос вызвано не событием, связанным со временем, а скорее ростом».