ปลาฉลามเดินที่เพิ่งถูกค้นพบซึ่งแหกกฎการเอาตัวรอดทั้งหมดเป็นจุดสนใจของการศึกษาครั้งแรกของชนิดโดย มหาวิทยาลัยฟลอริดาแอตแลนติก และผู้ทำงานร่วมกันในออสเตรเลีย นักวิจัยได้ศึกษาว่าการเปลี่ยนแปลงการเดินและการว่ายน้ำของฉลามอินทรธนู ( Hemiscyllium ocellatum ) ในช่วงต้นของการพัฒนาอย่างไร ฉลามหน้าดินขนาดเล็ก (ประมาณ 3 ฟุต) ที่อาศัยอยู่ในแนวปะการังนี้เดินเข้าและออกจากน้ำโดยการบิดตัวไปมาและกดด้วยครีบรูปพาย
พบได้ในบริเวณแนวปะการังบริเวณแนวปะการัง Great Barrier Reef ทางตอนใต้ของออสเตรเลีย ฉลามอินทรธนูมีประสบการณ์ช่วงสั้นๆ ของ CO2 และการขาดออกซิเจน (ออกซิเจนต่ำ) รวมถึงอุณหภูมิที่ผันผวนเมื่อแนวปะการังแยกตัวตามกระแสน้ำที่ไหลออก ที่น่าสังเกตคือ ปลาฉลามเดินนี้มีความสามารถในการเอาชีวิตรอดจากการขาดออกซิเจนโดยสมบูรณ์ (ไม่มีออกซิเจน) เป็นเวลาสองชั่วโมงโดยไม่มีอาการข้างเคียง และในอุณหภูมิที่สูงกว่าสัตว์อื่นๆ ที่ทนต่อภาวะขาดออกซิเจนได้อย่างมาก
ความสามารถของฉลามอินทรธนูในการเคลื่อนที่อย่างมีประสิทธิภาพท่ามกลางแหล่งอาศัยขนาดเล็กภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ท้าทายนี้อาจส่งผลกระทบโดยตรงต่อการอยู่รอดและการตอบสนองทางสรีรวิทยาต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาน้อยมากที่ตรวจสอบจลนศาสตร์ (การเคลื่อนไหวของร่างกาย) ผู้ที่มีความสนใจเฉพาะช่วงวัยผู้ใหญ่เท่านั้น ไม่มีการศึกษาใดที่ตรวจสอบการเคลื่อนไหว (การเคลื่อนไหว) ของพวกมันโดยเฉพาะในช่วงวัยเด็กจนถึงตอนนี้
เนื่องจากประสิทธิภาพของหัวรถจักรอาจเป็นกุญแจสำคัญในการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่ท้าทายของฉลามอินทรธนู นักวิจัยของ FAU ร่วมกับ James Cook University ของออสเตรเลีย และ มหาวิทยาลัย Macquaire ได้ตรวจสอบความแตกต่างในการเดินและว่ายน้ำในทารกแรกเกิด (ที่เพิ่งฟักตัว) และฉลามเดินได้
ทารกแรกเกิดยังคงโภชนาการของตัวอ่อนผ่านทางถุงไข่แดงภายใน ซึ่งส่งผลให้ท้องโปน ในทางตรงกันข้าม ลูกอ่อนจะผอมเพรียวมากกว่าเพราะพวกมันออกหาหนอน ครัสเตเชียน และปลาตัวเล็ก ในระหว่างการพัฒนา ไข่แดงที่ปลาฉลามแรกเกิดเก็บได้เริ่มลดน้อยลงเมื่อโตเป็นหนุ่ม เมื่อไข่แดงหมด ฉลามก็เริ่มออกหาอาหารอย่างแข็งขัน
เนื่องจากรูปร่างที่ไม่เหมือนกัน นักวิจัยคาดว่าจะเห็นความแตกต่างในประสิทธิภาพของหัวรถจักรในฉลามเดินเหล่านี้ เพื่อทดสอบสมมติฐานของพวกเขา พวกเขาตรวจสอบจลนศาสตร์ของหัวรถจักรของทารกแรกเกิดและเด็กและเยาวชนระหว่างการเดินในน้ำทั้งสามที่พวกเขาใช้ ได้แก่ เดินช้าถึงปานกลาง เดินเร็ว และว่ายน้ำ โดยใช้จุดสังเกตทางกายวิภาค 13 จุดตามครีบ ผ้าคาดเอว และเส้นกึ่งกลางลำตัว พวกเขาวัดจลนศาสตร์ของลำตัวในแนวแกน (ความเร็ว แอมพลิจูดและความถี่ของจังหวะที่หาง และความโค้งของร่างกาย) และการดัดของตัวแกน การหมุนของครีบและปัจจัยหน้าที่ และจลนศาสตร์ของหาง
น่าแปลกที่ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Integrative & Comparative Biology แสดง ให้ เห็นว่าความแตกต่างของรูปร่างไม่ได้เปลี่ยนแปลงจลนศาสตร์ระหว่างฉลามเดินทารกและเด็กและเยาวชน ความเร็วโดยรวม การหมุนครีบ การโค้งงอของแกน ความถี่ของจังหวะการตีหาง และแอมพลิจูด มีความสอดคล้องกันระหว่างช่วงชีวิตในวัยเด็ก
ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าจลนศาสตร์ของหัวรถจักรยังคงรักษาไว้ระหว่างฉลามอินทรธนูสำหรับทารกแรกเกิดและเด็กอ่อน แม้ว่ากลยุทธ์การให้อาหารของพวกมันจะเปลี่ยนไป การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวที่จมอยู่ใต้น้ำในทารกแรกเกิดไม่ได้รับผลกระทบจากถุงไข่แดงและผลกระทบที่มีต่อรูปร่าง เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่จมอยู่ใต้น้ำทุกด้านเปรียบได้กับเด็กและเยาวชน
Marianne E. Porter , Ph.D., ผู้เขียนอาวุโสและรองศาสตราจารย์กล่าวว่า “การศึกษาการเคลื่อนที่ของปลาฉลามอินทรธนูช่วยให้เราเข้าใจถึงความสามารถในการเคลื่อนย้ายภายในและออกจากสภาพที่ท้าทายในถิ่นที่อยู่ของสายพันธุ์นี้และบางทีอาจเป็นสายพันธุ์ที่ เกี่ยวข้อง , ภาควิชาชีววิทยา , วิทยาลัยวิทยาศาสตร์ Charles E. Schmidtแห่งFAU “โดยทั่วไป ลักษณะเฉพาะของหัวรถจักรเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการเอาชีวิตรอดสำหรับสัตว์หน้าดินขนาดเล็กที่เคลื่อนตัวเข้าไปในรอยแยกขนาดเล็กของแนวปะการังเพื่อหลีกเลี่ยงผู้ล่าในอากาศและในน้ำ ลักษณะเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพทางสรีรวิทยาที่ยั่งยืนภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ท้าทาย ซึ่งรวมถึงลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเป็นหัวข้อสำคัญสำหรับการศึกษาในอนาคต”
การศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างการเคลื่อนไหวและกลไกทางสรีรวิทยาที่จำเป็นต่อการทนต่อสภาวะแวดล้อมที่ท้าทายถือเป็นขั้นตอนต่อไปที่สำคัญในการทำความเข้าใจว่ากลุ่ม mesopredators ที่สำคัญกลุ่มนี้จะตอบสนองต่อสภาพมหาสมุทรในอนาคตอย่างไร
“การตรวจสอบว่าประสิทธิภาพของหัวรถจักรเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงเริ่มต้นของยีน – อาจเป็นช่วงชีวิตที่เปราะบางที่สุดในแง่ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเหยื่อผู้ล่าและเหยื่อและความเครียดจากสิ่งแวดล้อม – สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกการเคลื่อนไหวที่ช่วยให้สัตว์สามารถชดเชยข้อ จำกัด เพื่อตอบสนองหัวรถจักรและระบบนิเวศ ความต้องการ” พอร์เตอร์กล่าว
ผู้ร่วมวิจัยคือ Andrea V. Hernandez นักศึกษาระดับปริญญาตรีในภาควิชาชีววิทยาของ FAU; Connor R. Gervais, Ph.D., ผู้ร่วมวิจัยที่ Arc Center of Excellence for Coral Reef Studies, James Cook University และ Macquarie University, Sydney, Australia; และ Jodie L. Rummer , Ph.D., ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาทางทะเลในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์, James Cook University และผู้ร่วมวิจัยที่ Arc Center of Excellence for Coral Reef Studies
งานนี้ได้รับการสนับสนุนส่วนหนึ่งโดยรางวัล National Science Foundation CAREER ให้กับ Porter (IOS 1941713) และบางส่วนโดย Australian Research Council (ARC) Super Science Fellowship, ARC Early Career Discovery Award และ ARC Center of Excellence for การจัดสรรงานวิจัย Coral Reef Studies มอบให้ Rummer
