Nieuwe 3D-beelden van haaiendarmen laten zien dat het werkt als Tesla-kleppen

TORONTO – Hoewel haaien in onze collectieve verbeelding vaak worden afgeschilderd als een “enge wezen met grote tanden”, is er weinig bekend over wat haaien eigenlijk eten en hoe ze zo lang tussen de maaltijden kunnen zitten.

Maar nieuwe 3D-beeldvorming heeft enkele van die spijsverteringsmysteries ontgrendeld door een beter beeld te creëren van hoe de darm van een haai eruit ziet.

Volgens een nieuwe studie gepubliceerd in Journal of Proceedings van de Royal Society BOnderzoekers hebben beelden gemaakt met behulp van CT-scans die het mogelijk maken om de spiraaldarm van het dier van dichterbij te bekijken, waardoor het voedsel langzaam kan verteren.

“Het is tijd om wat moderne technologie te gebruiken om naar deze verbazingwekkende spiraalvormige darmen van haaien te kijken”, zegt Samantha Lee, universitair hoofddocent aan de California State University en hoofdauteur van het onderzoek. Dat zegt hij in een persbericht. “We hebben een nieuwe methode ontwikkeld om dit weefsel digitaal te scannen en we kunnen nu zo gedetailleerd naar zacht weefsel kijken zonder het uit te knippen.”

De onderzoekers namen dwarsdoorsnedebeelden van ongeveer dertig soorten haaien van exemplaren die worden bewaard in het Natural History Museum in Los Angeles. Dit proces omvatte het nemen van een reeks röntgenfoto’s vanuit verschillende hoeken en het vervolgens samenvoegen van die platte afbeeldingen om een ​​3D-beeld te produceren.

Dit betekent dat de onderzoekers geen haai hoefden te ontleden en de aangetaste organen te verstoren.

“De darm is zo complex, met zoveel overlappende lagen, dat dissectie context en weefselcontact vernietigt”, verklaarde co-auteur Adam Summers, professor aan UW Friday Harbor Labs, in de verklaring.

“Het zou hetzelfde zijn als proberen te begrijpen wat er in een krant staat door een schaar naar een opgevouwen exemplaar te nemen. Het verhaal zou elkaar niet overlappen.”

Door deze 3D-beelden te onderzoeken, konden de onderzoekers theoretiseren dat de spiraalvorm van de darmen van haaien hen helpt om voedsel langer vast te houden. De spiraalvorm van de darm vertraagt ​​de voedseldoorvoer door de haai, die beweegt op basis van zwaartekracht en samentrekking van de darm.

De verklaring legde uit dat de darmen van de haaien op dezelfde manier werken als de eenrichtingsklep die meer dan 100 jaar geleden door Nikola Tesla is ontworpen, waardoor vloeistoffen in één richting kunnen bewegen zonder enige terugstroming of hulp van buitenaf van andere bewegende delen.

Onderzoekers zeggen dat, in tegenstelling tot vele keren dat haaien gravend zijn gezien, haaien vaak dagen of zelfs weken tussen maaltijden zitten, dus deze spiraalvormige darm kan hen helpen een grote maaltijd te verlengen.

De volgende stap voor de onderzoekers is om deze structuren zelf te maken met een 3D-printer, en te kijken wat er gebeurt als materialen er in realtime doorheen gaan. De verklaring zei ook dat deze structuren als inspiratiebron zouden kunnen dienen voor technologie en zaken als het behandelen van afvalwater of het filteren van microplastics uit het water.

Omdat haaien een verscheidenheid aan dingen in de oceaan eten en vaak toproofdieren zijn, kan een beter begrip van hoe ze ze verteren ons helpen meer te begrijpen over het oceaanecosysteem in het algemeen.

“De overgrote meerderheid van de haaiensoorten, en de meerderheid van hun fysiologie, zijn volledig onbekend,” zei Summers, eraan toevoegend dat er elke keer dat ze goed kijken nieuwe dingen worden ontdekt.

“We moeten serieuzer kijken naar haaien, en in het bijzonder moeten we serieuzer kijken naar andere delen dan kaken, soorten die geen interactie hebben met mensen.”