Long-term growth and male sexual maturation of captive-born Japanese wobbegongs (Orectolobus japonicus): implications for life-history research and conservation

Um zu verstehen, wie Haie leben, wachsen und sich fortpflanzen, müssen Wissenschaftler ihr Alter und ihre Wachstumsgeschwindigkeit kennen. Für viele Haiarten fehlen diese Informationen, da diese Tiere schwer zu fangen, schwer im Wildzustand zu verfolgen und oft schwer zu untersuchen sind, bevor sie sterben. Ohne zu wissen, wann ein Hai erwachsen wird oder wie viele Junge er hat, ist es schwierig, die Art vor Überfischung oder Lebensraumverlust zu schützen. Dies gilt insbesondere für bodenlebende Haie, die ihr Leben verborgen auf dem Meeresboden verbringen. Während Wissenschaftler schon lange Haie in Aquarien studiert haben, um deren Wachstum ohne Verletzung der Tiere zu lernen, dauerten die meisten dieser Studien nur wenige Jahre an. Um das Leben eines Hais wirklich zu verstehen, müssen Forscher ihn von dem Moment an beobachten, in dem er geboren wird, bis er voll ausgewachsen und bereit ist, eigene Nachkommen zu zeugen.

Ein Team von Forschern am Osaka Aquarium KAIYUKAN in Japan hat nun diese langfristige Sichtweise für den Japanischen Wobbegong geliefert, einen kleinen, getarnten Hai, der in den Gewässern um Japan lebt. Indem sie eine Gruppe dieser Haie in Gefangenschaft hielten und ihr Wachstum über mehrere Jahre hinweg jeden Monat aufzeichneten, konnten die Wissenschaftler genau kartieren, wie sich diese Art entwickelt. Sie fanden heraus, dass diese Haie auf eine sehr spezifische Weise wachsen, indem sie schneller an Gewicht zunehmen als an Länge, und sie identifizierten den präzisen Moment, in dem männliche Haie zur Fortpflanzung fähig werden. Diese Arbeit bietet ein seltenes, klares Bild der Lebensgeschichte einer Art, die ansonsten schwer zu untersuchen ist, und gibt Naturschützern eine solide Basislinie zum Vergleich mit Wildpopulationen.

Die Geschichte beginnt mit der Geburt von zweiundzwanzig Babyhaien. Im Jahr 2018 wurden fünf Welpen in einem großen Becken entdeckt, und im Jahr 2020 wurde ein trächtiges Weibchen in ein separates, isoliertes Becken verbracht, wo sie siebzehn weitere Geburten vollbrachte. Da die Forscher die Becken jeden einzelnen Tag beobachteten, kannten sie das exakte Geburtsdatum für jeden einzelnen Welpen mit einer Ungenauigkeit von weniger als vierundzwanzig Stunden. Diese Präzision ist in der Natur fast unmöglich zu erreichen. Die Wissenschaftler maßen dann die Länge und das Gewicht dieser jungen Haie etwa einmal im Monat. Sie beobachteten auch die männlichen Haie genau und maßen die Länge ihrer Clasper, also der paarigen Fortpflanzungsorgane, die sich auf der Unterseite männlicher Haie befinden. Bei männlichen Haien beginnen diese Organe klein und weich zu sein, werden aber länger und härter, während der Hai heranreift, und werden schließlich zum Werkzeug für die Fortpflanzung.

Die Daten zeigten ein klares Muster im Wachstum dieser Haie. Als die Haie größer wurden, nahmen sie viel schneller an Gewicht zu als an Länge. Dies ist als positives allometrisches Wachstum bekannt, was bedeutet, dass die Haie mit zunehmendem Alter eher stämmiger und schwerer werden, anstatt sich nur in die Länge zu strecken. Dieses Muster war sowohl bei Männchen als sie bei Weibchen gleich. Die Forscher testeten mehrere mathematische Modelle, um zu sehen, welches die Wachstumskurve des Japanischen Wobbegongs am besten beschreibt. Sie fanden heraus, dass ein logistisches Modell, das ein Wachstum beschreibt, das schnell beginnt und sich verlangsamt, wenn das Tier seine maximale Größe erreicht, die Daten besser beschreibt als andere gängige Modelle. Diesem Modell zufolge hören die Haie auf zu wachsen, wenn sie eine Gesamtlänge von etwas über 100 Zentimetern erreichen. Männchen wurden auf eine etwas größere Länge geschätzt, nämlich etwa 107 Zentimeter, während Weibchen etwa 102 Zentimeter erreichten.

Einer der bedeutendsten Funde betraf den Zeitpunkt, an dem die männlichen Haie geschlechtsreif wurden. Die Forscher beobachteten die Clasper von vier männlichen Haien sehr genau. Sie sahen, dass das schnelle Wachstum dieser Organe begann, als die Haie etwa 1.000 Tage alt waren, also etwa 2,7 Jahre, und eine Länge von etwa 75 Zentimetern hatten. Zu dem Zeitpunkt, als die Haie etwa 1.200 Tage alt waren, also etwas über drei Jahre, hatten die Clasper im Verhältnis zur Körpergröße des Hais aufgehört zu wachsen und eine Länge von etwa 84 Zentimetern erreicht. Der ultimative Beweis für die Reife kam von einem einzelnen männlichen Hai. Im Alter von 1.997 Tagen, also fast 5,5 Jahren, und bei einer Länge von 97,8 Zentimetern, wurde beobachtet, wie dieser Hai Samenflüssigkeit aus seinem Clasper abgab. Dies bestätigte, dass der Hai die funktionelle Geschlechtsreife erreicht hatte, was bedeutet, dass er körperlich in der Lage war, sich fortzupflanzen.

Die Studie lieferte auch eine zuverlässige Anzahl für die Menge an Babys, die ein Japanischer Wobbegong auf einmal haben kann. Während frühere Berichte darauf hindeuteten, dass die Wurfgröße bei 32 lag (bas-ierend auf zwei Weibchen), wurden diese Zahlen nicht bestätigt. In dieser Studie brachte das isolierte Weibchen im Jahr 2020 genau 17 Welpen zur Welt. Diese Zahl passt gut zu dem, was über verwandte Haiarten bekannt ist, die typischerweise Wurfgrößen von einigen bis zu mehreren Dutzend haben. Die Forscher merkten an, dass der Wurf von 2018 größer gewesen sein könnte, aber einige Welpen möglicherweise von anderen Fischen im Becken gefressen wurden, bevor sie gefunden wurden, wessembled dies der Grund ist, warum die Zählung von 2020 aus dem isolierten Becken als genauer gilt.

Diese Langzeitaufzeichnungen sind wertvoll, weil sie eine bekannte Altersbasislinie für den Japanischen Wobbegong bieten. In der Wildnis ist es sehr schwierig, genau zu wissen, wie alt ein Hai ist oder wann er erwachsen wird. Durch die detaillierten Daten von in Gefangenschaft geborenen Haien können Wissenschaftler nun Wildpopulationen vergleichen, um zu sehen, ob sie mit der gleichen Rate wachsen oder die Geschlechtsreife bei der gleichen Größe erreichen. Die Forscher geben zu bedenken, dass Haie in Aquarien sich anders entwickeln könnten als im Ozean, da sie eine stetige Nahrungszufuhr und stabile Temperaturen haben. Dennoch etabliert diese Studie ein grundlegendes Verständnis des Lebenszyklus der Art. Sie bestätigt, dass der Japanische Wobbegong langsam wächst, spät geschlechtsreif wird und eine moderate Anzahl an Nachkommen hat – alles Eigenschaften, die die Art anfällig für menschliche Aktivitäten machen. Mit diesen neuen Informationen können Naturschutzbemühungen besser informiert werden, um sicherzustellen, dass diese bodenlebenden Haie im Pazifischen Ozean weiterhin gedeihen können.