Hoe een haai zwemt, lijkt diep in zijn wervels te zijn vastgelegd. Florida Atlantic University bericht over een studie in het Journal of Anatomy, waarin onderzoekers de driedimensionale architectuur van de ruggengraat van zes soorten met sterk uiteenlopende zwemstijlen vergeleken. De studie verscheen online op 14 juli 2026; het uitgebreide onderzoeksbericht volgde op 27 juli.
De resultaten corrigeren een te eenvoudig beeld van het haaienenskelet. De ruggengraat van kraakbeenvissen bestaat weliswaar niet uit bot, maar de wervellichamen bevatten gemineraliseerde platen, lamellen genoemd, en vertakte knooppunten. Aantal, vorm en ruimtelijke rangschikking verschillen per soort en veranderen van de voorkant van het lichaam naar de staart.
Driedimensionale vergelijking van 139 wervels
Het team onderzocht 139 wervels van 24 haaien. Waar mogelijk kwamen de monsters uit het voorste, middelste en achterste deel van de ruggengraat. Microcomputertomografie met hoge resolutie bracht de gemineraliseerde structuren in beeld zonder de wervels te beschadigen.
Vervolgens werden de grootte en vorm van de wervellichamen, het volume gemineraliseerd weefsel en de lamellen en vertakkingen gemeten. Zo konden de onderzoekers zowel soorten als veranderingen in het interne ontwerp langs het lichaam vergelijken.
Stijve krachtoverdracht bij snelle haaien
De snelle oceaanzwemmers Witte haai (Carcharodon carcharias), Kortvin-mako (Isurus oxyrinchus) en Haringhaai (Lamna nasus) deelden een vergelijkbaar basisontwerp. Hun grootste wervels lagen midden in het lichaam. Naar de staart toe werden de wervels kleiner, maar bevatten ze meer lamellen. Deze combinatie kan het lichaam stabiliseren en de achterste ruggengraat verstijven, zodat spierkracht efficiënt op de staartvin wordt overgebracht.
Dat past bij hun thunniforme zwemstijl: een groot deel van het lichaam blijft relatief stil, terwijl snelle zijwaartse bewegingen zich concentreren rond de staartwortel en staartvin. Snelheid is dus niet alleen terug te zien in spieren en lichaamsvorm, maar ook in de interne architectuur van de wervels.
De voshaai is het extreme geval
Gewone voshaai (Alopias vulpinus) viel bijzonder op. Zijn wervels bevatten de meeste gemineraliseerde lamellen en vertakkingen. De achterste wervels waren bovendien sterk in de lengterichting samengedrukt en hadden een groot contactoppervlak met aangrenzende wervels.
De onderzoekers zien dit als een aanpassing aan uitzonderlijke belastingen. De gewone voshaai versnelt zijn lange bovenste staartlob en slaat tijdens de jacht zijwaarts of over het lichaam heen tegen scholen vis. De ruggengraat moet krachten uit meerdere richtingen weerstaan, stabiel blijven en toch de benodigde bewegelijkheid behouden.
Een deel van het materiaal van de voshaai was al onderzocht in een studie uit 2024 van hetzelfde team. Het nieuwe werk plaatst deze wervels in een bredere vergelijking van zes soorten uit vier families makreelhaaien.
Wendbaarheid in plaats van topsnelheid
Bij Zandtijgerhaai (Carcharias taurus) vonden de onderzoekers een andere strategie. Grote voorste wervels werden langs de ruggengraat kleiner, met minder lamellen en meer vertakkingen. Volgens het team wijst dit op een flexibelere ruggengraat voor langzaam en wendbaar zwemmen in complexe leefgebieden.
Reuzenhaai (Cetorhinus maximus) vormde het tegenovergestelde uiterste van de snelle soorten. Zijn lange, sterk holle wervels waren slechts zwak gemineraliseerd. Dat past bij een langzaam zwemmende filteraar die met open bek veel weerstand ondervindt, maar geen stijve ruggengraat nodig heeft voor explosieve versnelling.
Een ontwerp met beperkingen
De functionele verklaringen zijn goed onderbouwde biomechanische hypothesen, geen directe belastingstests. De dieren werden niet tijdens het zwemmen gemeten en afzonderlijke wervels werden niet onder gecontroleerde krachten tot hun grens belast. De functie wordt afgeleid uit de driedimensionale structuur, bekende zwemstijlen en regionale patronen in de ruggengraat.
Ondanks die beperking is een haaienruggengraat duidelijk geen uniforme staaf kraakbeen. Evolutie heeft gemineraliseerd materiaal geplaatst waar een soort stijfheid, stabiliteit of bewegelijkheid nodig heeft. Het principe kan lichte, sterke én flexibele technische materialen inspireren voor robotica en medische technologie.
