'Jet packs' och ultraljud kan avslöja hemligheter om gravida valhajar

Hur vet man om världens största levande fisk väntar ungar? Inte genom hennes svullna mage, visar det sig.

Forskare trodde att en förstorad area på undersidan av kvinnliga valhajar var ett tecken på graviditet. Men en teknik som användes för första gången på fritt simmande djur visade bara hud och muskler. Dessa högar kan istället vara en sekundär sexuell karaktär på mogna honor, som bröst på människor, rapporterar forskare den 23 mars i Endangered Species Research.

Ultraljudet ingår i en suite av nya metoder, inklusive undervattens "jetpacks" och blodprov som forskare hoppas kan låsa upp hemligheter om denna varelses reproduktion.

Valhajar (Rhincodon typus) är klassificerade som globalt hotade av International Union for Conservation of Nature. Det finns bara uppskattningsvis 100 000 till 238 000 individer kvar i världen, vilket är en minskning med mer än 50 procent de senaste 75 åren.

Eftersom valhajar är relativt sällsynta är deras reproduktionsbiologi mestadels en gåta (SN:8/1/22). Nästan allt biologerna tror de vet är baserat på undersökningen av en gravid hona som fångats av ett kommersiellt fiskfartyg 1995.

"Att skydda organismer utan att veta om deras biologi är som att försöka fånga en fluga med ögonen stängda", säger Rui Matsumoto, en fiskeribiolog med Okinawa Churashima Foundation i Japan. Organisationen forskar om subtropiska djur och växter för att upprätthålla eller förbättra naturliga resurser i nationalparker.

För att lära sig mer om dessa milda jättar måste Matsumoto och hajbiologen Kiyomi Murakumo vid Okinawa Churaumi Aquarium i Japan ta reda på hur man håller jämna steg med dem. Som superhjältar i en seriebok använde biologerna undervattens jetpacks - propellrar som fästs på deras dykflaskor - för att simma bredvid fisken, som i genomsnitt är 12 meter lång och rör sig cirka fem kilometer i timmen.

Sedan var forskarna tvungna att manövrera en 17-kilos portfölj som innehöll ett vattentätt ultraljudsverktyg på undersidan av 22 honor som simmar nära Galápagosöarna och ta blodprover med sprutor från deras fenor. Innan denna studie hade ultraljudsverktyget aldrig använts utanför ett akvarium på fritt simmande djur.

Att genomföra dessa två test på valhajar är särskilt utmanande, säger studiens medförfattare Simon Pierce, en valhajsekolog med Marine Megafauna Foundation, en ideell organisation som använder forskning för att driva marin konservering. Fisken "har några av de tjockaste hudarna av alla djur - upp till cirka 30 centimeter tjocka."

En annan utmaning är havsvattenet självt, som kan förorena blodprover. Forskarna utvecklade ett tvåspritsystem, där den första sprutan skapar vakuum och låter den andra sprutan dra bara blod.

Tillbaka i laboratoriet visade blodplasma från sex av honorna hormonnivåer som liknade nivåerna som erhållits från en fångenskapsoakompetent hona i ett akvarium, vilket indikerade att dessa vilda honor inte var tillräckligt gamla för att reproducera sig.

Ultraljudsbildning visade äggfolliklar i två av de 22 honhajarna, vilket betyder att dessa honor var tillräckligt mogna för att reproducera sig men inte var gravida. Biologerna hittade inte en gravid valhaj.

Att pionjärera sådana icke-invasiva tekniker på valhajar har öppnat dörren till att möjligen lära sig mer om andra hotade marina djur. Vattentäta ultraljudsverktyg som monterats på en pinne används nu, säger Pierce, på tigrishajar på platser där rovdjuren lockas av bete.

Rachel Graham håller med om att utvecklingen av dessa undervattens provtagningstekniker är en "förbluffande bedrift." Men den marina konserveringsvetenskapen och grundaren av MarAlliance, en ideell organisation som arbetar för att skydda marina vilda djur, tvivlar på om de flesta fritt simmande vilda marina djur, särskilt snabbare simmande hajar eller marina däggdjur, skulle tolerera liknande tester.

"Det som gör valhajar ganska unika ... är att de rör sig relativt långsamt ibland, har förmågan att förbli stationära och tål närvaron av andra djur - som oss - i närheten", säger Graham, som har studerat hajarter runt om i världen och inte var involverad i den nya studien.

Kopplat med satellitspårning kan de nya metoderna till slut visa oss var valhajar föder, säger Pierce. Lite är känt om valhajsungar, inklusive om de föds i grunt eller djupt vatten och om valpkullar föds en åt gången eller om mödrar samlas för att föda tillsammans. "Förutsatt att de har någon form av parnings- eller pelagiskt förskoleområde som vi kan identifiera ... då går det uppenbarligen ganska långt för att bevara populationen."

Vår mission är att tillhandahålla korrekta och engagerande nyheter om vetenskapen för allmänheten. Det uppdraget har aldrig varit viktigare än det är idag.

Som en icke-vinstdrivande nyhetsorganisation kan vi inte göra det utan dig.

Ditt stöd gör det möjligt för oss att behålla vår innehåll gratis och tillgängligt för nästa generation av vetenskapsmän och ingenjörer. Satsa på högkvalitativ vetenskapsjournalistik genom att donera idag.