Abstrakti

vasarahaille (heimo: Sfyrnidae) on kaikille ominaista silmiinpistävä sivusuuntainen laajeneminen ja pään dorsoventraalinen litistyminen muodostaen kefalofoilina tunnetun rakenteen, mutta kladin sisällä on huomattavaa morfologista vaihtelua. Tämän rakenteen funktionaalisista puolista on esitetty monia teorioita. Yksi niistä on se, että se voi saada aikaan hyödyllistä dynaamista nostetta hain uidessa (samalla tavalla kuin monissa nykyisissä lentokoneissa olevat viistetyt Siivet). Koska hailla ei ole uimarakkoa, osa niiden energiansaannista kuluu pelkästään pystyasennon ylläpitämiseen vesipatsaassa. Jos kefalofiili todellakin muodostaa anteriorisen nostetta tuottavan ominaisuuden, kuten oletettiin, tällaiset energiamenot voitaisiin teoriassa jakaa uudelleen. Digitoimme kaikkien kahdeksan elävän vasarahain lajin pään ja suoritimme laskennallisen fluididynaamisen analyysin (CFD) kvantifioidaksemme kuhunkin kefalofoilin morfologiaan liittyvät nostovoimat. Vertailun vuoksi analysoitiin myös kolme karcharhinid-lajia, Härkähai ( C. leucas), mustahai (C. limbatus) ja sitruunahai (N. brevirostris). Oletettiin, että nostorakenteen lisääminen hain morfologiaan olisi saanut aikaan vastaavat evolutiiviset muutokset muissa nostoa synnyttävissä ominaisuuksissa. Tämän hypoteesin testaamiseksi morfometrisiä tietoja kerättiin lukuisista näytteistä ja käytettiin useita regressioita yhdistettynä informaatioteoreettiseen lähestymistapaan mallin valintaan. Kefalofiili näyttää tuottavan merkittäviä nostovoimia vain positiivisissa kohtauskulmissa virtaukseen nähden. Nämä pään morfologiat, sillä välin, näyttävät olevan ominaista suurempi ilmanvastus kuin niiden carcharhinid kollegansa. Tilastollinen analyysi vahvistaa nykyisen uskomuksen, että kefalofoiliin vaikuttavat hydrodynaamiset voimat vähentävät stabiilisuutta uinnin aikana. Ekofysiologinen implic