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24-10-2017 - Studio sulla forma degli squali e la relazione con la loro biologia

L'obiettivo di questo lavoro è di fornire un'analisi morfometrica di otto specie di squali costieri (sette dalla famiglia Carcharhinidae ordine Carcharhiniformes e uno dalla famiglia Ginglymostomatidae ordine Orectolobiformes) per 12 variabili morfologiche e dimensione corporea, nonché per condurre una forma analisi delle pinne dorsali, caudali e pettorali per le quattro specie più comuni campionate e rilasciate dal vivo in lavori sul campo. Queste otto specie si incontrano nell'Oceano Atlantico attorno alla Florida meridionale e alle Bahamas e comprendono: squali tigre (G. cuvier), squali limone (N. brevirostris), squali toro (C. leucas), squali blacktip ( C. limbatus), squali naso nero (C. acronotus), squali plumbei (C. plumbeus) e squali atlantici (Rhizoprionodon terraenovae) dai Carchariniformes; e gli squali nutrice (G. cirratum) dell'ordine Orectolobiformes.

Queste specie di squali presentano vari gradi di diversità in biologia e comportamento. Nell'estremo estremo gli squali di tigre sono grandi predatori apicali altamente mobili, spesso occupanti ambienti pelagici e hanno un'ampia dieta che include anche grandi prede, come tartarughe, grandi pesci e mammiferi marini. D'altra parte, gli squali nutrice sono residenti relativamente sedentari degli ecosistemi costieri tropicali, dove possono coesistere con alcuni degli squali di cui sopra. Gli squali nutrice consumano prede relativamente minori, come crostacei, pesci e altri organismi più piccoli.

Uno degli obiettivi più importanti della biologia evolutiva è comprendere meglio la diversità delle forme organiche del corpo che esistono in natura e di come queste forme derivino dall'ecologia e dalla storia dell'organismo. Prima di poter fare generalizzazioni sulla relazione tra forma e funzione, è necessario innanzitutto quantificare le forme del corpo della specie di interesse. Si può quindi iniziare a relazionare la variazione nella forma del corpo con altre variabili (ad esempio, ecologia, comportamento) utilizzando il metodo comparativo. La morfologia è più frequentemente quantificata attraverso l'uso di tecniche morfometriche standard, come quelle per ottenere semplici misure lineari (ad es. Lunghezze degli arti) e poi confrontare individui o specie differenti impiegando altri metodi più complessi di analisi della forma [ad esempio. morfometrici geometriche, analisi ellittica di Fourier (EFA)]. L'analisi della forma del corpo e la correlazione con l'uso degli habitat rappresenta un importante primo passo verso la sperimentazione di ipotesi più ampie relative al processo di adattamento.

Tra i vertebrati, gli squali sono uno dei gruppi più diversicati di predatori esistenti, con più di 500 specie presenti in tutto il mondo. Gli squali hanno dimensioni variabili, dal piccolo squalo lanuginoso (Etmopterus perryi, lunghezza totale ~ 15-20 cm), all'enorme squalo balena(Rhincodon typus,> 12 m di lunghezza), con molte specie che spaziano tra questi due estremi di dimensione corporea, nella forma, nel comportamento e nello stile di vita. Per esempio, gli squali della famiglia Carcharhinidae sono prevalentemente squali attivi e veloci che si nutrono di pesci vivi o altre prede attive, mentre gli squali all'interno della famiglia Squatinidae tendono ad essere predatori più sedentari che tendono agguati a prede meno attive come crostacei e invertebrati. Accanto a queste differenze nella dieta e nei livelli di attività complessiva, sembrano esserci molte differenze nella forma del corpo e nelle dimensioni delle pinne. Ad esempio, alcuni squali possiedono meno code rigide asimmetriche in cui il lobo superiore è molto più grande del lobo inferiore (ad esempio, squali nutrice, Ginglymostoma cirratum), mentre altri squali hanno una forma caudale più simmetrica con ad esempio il mako (Isurus spp.) e i grandi squali bianchi (Carcharodon carcharias).

La natura esatta di queste differenze e il modo in cui si traducono nelle differenze di locomozione è ancora un argomento attivo di ricerca, ma questo schema è di solito interpretato come una transizione da movimentazione più lenta e maneggevole fino alla locomozione di crociera ad alta velocità (mako, bianco). La ricerca comparativa dimostra che le specie di squali possono variare nelle posizioni relative tra le pinne lungo il corpo. Gli squali sembrano anche differire notevolmente nelle dimensioni relative delle varie pinne, anche se il significato ecologico di queste differenze rimane poco compreso.

Infine, gli squali sembrano differire nelle dimensioni della testa, con gli squali pelagici e attivi (ad esempio gli squali bianchi e mako) che presentano tipicamente un muso snello e stretto, diversamente da squali più lenti, in particolare quelli che consumano prede più grandi (ad es. tigre (Galeocerdo cuvier) e squali toro (Carcharhinus leucas), che mostrano teste appiattite e arrotondate. Queste teste larghe e piatte, in combinazione con denti adatti per la tranciatura, sembrano ben progettati per consumare grandi prede come tartarughe, pesci grandi o altri squali. In breve, sembra che vi siano notevoli variazioni nelle forme e nelle relative dimensioni della testa, del corpo e delle pinne tra le specie di squali, e queste differenze appaiono in forte legame con i loro diversi stili di vita.

Anche se ci sono stati diversi studi sulla forma complessiva del corpo all'interno e tra le singole specie di squali, non risultano studi che hanno misurato quantitativamente e confrontato la forma esterna del corpo e le dimensioni delle pinne dal vivo, su esemplari selvatici di una gamma di diverse specie di squali in un singolo studio. Studi morfologici di singole specie sono preziose, ma i dati di confronto tra gli studi possono essere impegnativi. Alcuni studi hanno esaminato le differenze tra le specie nella posizione delle pinne, così come le forme della pelle e del corpo, ma questi studi sembrano essere costruiti più che altro su squali morti o disegni.

Raccogliere dati morfologici sugli squali vivi è quindi particolarmente importante. Studi precedenti hanno dimostrato che la conservazione può influenzare notevolmente il volume complessivo del corpo dei pesci e la morte può anche influire notevolmente sulla forma del corpo, specialmente se i campioni sono morti da molte ore. Ciò è particolarmente vero per i campioni conservati in etanolo, che possono diventare contorti e perdere la loro forma originali. Inoltre, dato il calo di molte popolazioni di squali a livello globale, c'è la necessità di generare dati utilizzando metodi non letali sugli animali vivi. Purtroppo, la raccolta di campioni sufficienti di specie di squalo predatori apicali relativamente più grandi (ad es. Tigre, squali di toro) da confrontare con i campioni vivi, è molto impegnativa, quindi non tenta di farlo, anche se gli studi futuri in questo senso sarebbero molto utili.

https://academic.oup.com/biolinnean/article/doi/10.1093/biolinnean/blx088/4085263/A-comparative-morphological-analysis-of-body-and?guestAccessKey=6ee202d5-5975-4d41-bbde-e64953f6cfa1


   
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