Haaien (Selachimorpha, ook wel Selachii) zijn een groep van grote, lenige kraakbeenvissen. De oudste bekende fossielen van haaien dateren van meer dan 425 tot 455 miljoen jaar geleden. Er zijn meer dan 1000 soorten beschreven kraakbeenvissen, waaronder ongeveer 400 soorten haaien en 600 soorten roggen en pijlstaartroggen en ongeveer 30 soorten holocephali (draakvissen en chimeren, meestal diepzeevissen waarover vaak nog weinig bekend is).IUCN Camhi, M., S. Fowler, J. Musick, A. Bräutigam & S. Fordham (1998). Sharks and their Relatives. Ecology and Conservation. Occasional Paper of the IUCN Species Survival Commission No. 20S. Parker, 2009. Haaien. Tirion, Baarn
De meeste haaien zijn slanke, gespierde en snelle dieren die een lengte bereiken van rond de 1 à 2 meter. De kleinste haaiensoort is Etmopterus perryi met een grootte van ongeveer 17 centimeter, en de grootste levende haai is de walvishaai (Rhincodon typus) die gemiddeld twaalf meter lang wordt. Haaien komen voor in alle zeeën. De meeste soorten komen niet voor beneden ongeveer 1500 meter, maar uitzonderingen tot 3000 meter zijn er wel.
Haaien zijn bij het grote publiek vooral bekend door de (voor de mens) gevaarlijke soorten, maar van de ongeveer 400 soorten zijn slechts vier of vijf soorten als gevaarlijk aan te merken. Het zijn bijna allemaal predatoren (roofvissen) die leven van gewervelde dieren (meestal vissen maar ook zeezoogdieren en vogels), grote kreeftachtigen en weekdieren.
Geschiedenis Haaien zijn waarschijnlijk een zustergroep van de placodermen die zich ontwikkelden tijdens het Laat-Siluur. In het geologische tijdvak dat erop volgde, het Devoon, kwamen wereldwijd al verschillende soorten haaien voor, waaronder de doliodus. Sommige van de eerste haaien waren gigantisch (megalodon) en hadden tanden van 15 centimeter.
Soorten haaien Een exact aantal soorten haaien is lastig te geven omdat dit afhangt van het soortbegrip van de auteur. Verder worden jaarlijks nieuwe soorten gevonden. Er zijn ongeveer 400 soorten haaien die in 8 verschillende orden zijn onderverdeeld. Haaien vormen geen monofyletische groep. De roggen vormen samen met de orden van de grauwe haaien, doornhaaiachtigen, zee-engelen en zaaghaaien de clade Squalea, terwijl de andere orden (varkenshaaien, bakerhaaien, makreelhaaien en grondhaaien) een andere gemeenschappelijke afstamming delen en behoren tot de clade Galeomorphii.Kriwet et al. (2009) Diversification trajectories and evolutionary life-history traits in early sharks and batoids. Gearchiveerd op 19 juli 2023.
miniatuur|500px|none|Classificatie van de belangrijkste moderne haaiensoorten. Rechts: de verschillende ordes
Verspreiding De verschillende soorten haaien komen vrijwel wereldwijd voor in alle zeeën en oceanen met uitzondering van de zeer koude wateren rond de noord- en de zuidpool. De meeste soorten hebben een klein verspreidingsgebied, zoals de langsnuitzwelghaai (Centrophorus harrissoni), die alleen voorkomt langs de oostelijke kust van Australië en rondom het eiland Nieuw-Caledonië. De witvinlantaarnhaai (Centroscyllium ritteri) komt alleen voor rond Japan. Andere soorten hebben een wereldwijde verspreiding en komen zowel voor in de Stille, Atlantische en Indische Oceaan en in de Middellandse Zee, een voorbeeld is de voshaai (Alopias vulpinus).
Anatomie De kop van een haai is groot en kegelvormig, de kop bevat kleine ogen aan de zijkant en neusgaten vooraan boven op de snuit. Langs de kaakrand bevinden zich een of meer rijen sterke zaagtanden met aan de binnenzijde van de kaak nog vele rijen reservetanden. Omdat de tanden regelmatig worden verloren en vervangen door de reservetanden zijn deze altijd vlijmscherp. Aan weerszijden van de kop bevinden zich meestal 5 kieuwspleten, zelden 6 of 7. Hiermee filtert de haai zuurstof uit het water. Het is waar dat veel haaien moeten blijven zwemmen om zich continu van genoeg zuurstof te voorzien, maar er zijn ook soorten die de bek regelmatig open en dicht doen waardoor er ook water langs de kieuwen wordt gevoerd. Hierdoor kunnen ze toch zuurstof opnemen terwijl ze niet bewegen.
800px|center
De huid van een haai bestaat uit een soort huidtanden, die achterover gekanteld liggen. Hierdoor lijkt de huid qua structuur wat op schuurpapier en werd dat in het verleden ook zo gebruikt. Dit komt doordat de huid vele kleine harde insluitingen heeft die als een pantser dienen, wat handig is bij gevechten met prooidieren en de huid is tevens moeilijk doordringbaar voor parasieten. De romp van een haai bestaat uit de inwendige organen, en draagt tevens een aantal al dan niet gepaarde vinnen. De borstvinnen zijn gepaard en bevinden zich direct achter de kieuwspleten, de enkele rugvin is op het midden van de rug gepositioneerd. De buikvinnen, tweede rugvin en aarsvin bevinden zich meer aan de achterzijde van het lichaam. De buikvinnen zijn gemodificeerd als geslachtsorgaan bij het mannetje.
De staartvin zit achteraan en is bij de haaien vaak zeer groot. Veel soorten zijn alleen al aan de staartvin te onderscheiden, vanwege de verschillende vormen die samenhangen met de levenswijze van de haai.
Het drijfvermogen van een haai berust op een grote hoeveelheid olieachtige stof in de lever, squaleen genaamd. Deze stof is lichter dan water, haaien hebben geen zwemblaas zoals vissen. Squaleen wordt overigens gewonnen en gebruikt in de farmaceutische industrie om de vermeende verjongende werking.
Het darmkanaal is kort en dik. Het inwendig oppervlak is met een wenteltrapvormige spiraalplooi uitgerust, waardoor het voedseltransport sterk wordt vertraagd en het absorberend darmoppervlak wordt vergroot.
Bloedsomloop Zoals alle vissen hebben haaien een enkelvoudige bloedsomloop, in tegenstelling tot onder meer zoogdieren, bij wie het hart bloed pompt in twee afzonderlijke lussen naar de longen respectievelijk naar de andere organen. Toch bestaat het hart uit vier, in dit geval opeenvolgende kamers: de sinus venosus, het atrium, het ventrikel en de conus arteriosus.; (2020)
Uit het hart vertakt een stelsel van slagaders tot in de haarvaten van de kieuwen, dit is het branchiaal slagaderstelsel. Haaien, roggen en sommige beenvissen hebben als onderdeel van de branchiale bloedsomloop een coronaire bloedsomloop om de hartspier te voeden.
De slagaders die het bloed van de kieuwen naar de weefsels voeren, vormen de systemische bloedsomloop,' verder onderverdeeld in een achterste caudaal stelsel en een voorste craniaal stelsel. De aders voeren het zuurstofarme bloed dan bij lagere druk terug naar het hart. Haaien hebben ook drie sinusholten die als bloedreserve fungeren voor kortstondige zware inspanningen.
Lichaamstemperatuur De meeste vissen, ook de meeste haaiensoorten, zijn koudbloedig, meer bepaald ectotherm,' dat wil zeggen dat ze omgevingsfactoren (variabele watertemperatuur) gebruiken om hun lichaamstemperatuur te regelen. Twee families haaien, de haringhaaien (Lamnidae) en de voshaaien (Alopiidae), zijn echter regionaal endotherm en daarmee warmbloedig: sommige delen van het lichaam worden op een hogere temperatuur gehouden dan andere. Bij Lamnidae gebeurt dit door een warmtewisselaar waarmee bloed dat van de kieuwen komt, wordt opgewarmd door bloed dat naar de kieuwen stroomt. Het feit dat ook 5 families beenvissen regionaal endotherm zijn, wijst op een vorm van parallelle evolutie.
Voortbeweging
miniatuur|Kraakbeen maakt het skelet van deze witte haai flexibel Beenvisachtigen hebben een uit bot bestaand skelet dat stevig genoeg is om grote krachten van spieren te verwerken. Bij kraakbeenvissen als haaien en roggen bestaat het skelet uit flexibeler kraakbeen, waarop de manier van zwemmen is aangepast. De meeste haaien zwemmen anguilliform, met uitzondering van onder meer de makreelhaaien die thunniform zwemmen.
Bij anguilliform zwemmen wordt afgezien van de kop het gehele lichaam gebruikt. Er gaat relatief veel energie verloren in de zijwaartse kracht en de extra vormweerstand die het gebogen lichaam oplevert. Het komt dan ook meestal voor bij vissen die langzaam zwemmen, vooral in dichte begroeiing en sediment. Voor een actieve jager als de haai die lange afstanden aflegt, lijkt deze manier van voortbewegen in tegenspraak met de lage efficiëntie van het spoelvormige lichaam dat de lange kronkelbeweging moet maken over de gehele lengte. De efficiëntie wordt echter op meerdere manieren verbeterd. De meeste haaien hebben twee rugvinnen, waarbij de eerste veelal een stuk groter is. Bij de heterocerkale staartvin kan de bovenste lob als rugvin worden gezien. Deze drie staan ruim uit elkaar en genereren elk een zog dat iets uit fase loopt met de kronkelbeweging van de haai. Bij het juiste faseverschil – afhankelijk van de afstand tussen de vinnen die weer gebaseerd is op de grootte van de vinnen, hun vorm en de golfvorm van het zwemmen – verhoogt deze volgstroom de stuwkracht van de tweede en vooral de derde vin.
Daarnaast worden spiersamentrekkingen versterkt door de huid. Het stratum compactum in de onderste huid bestaat uit collageenvezels die als pezen fungeren. In de huid neemt daarnaast de hydrostatische druk toe naarmate de haai sneller zwemt. Dit varieert van zo'n 20 kPa bij langzaam zwemmen tot 200 kPa bij snel zwemmen. Dit maakt de huid stijver, waardoor deze meer elastische energie op kan slaan. De spieren zijn via collageensepta verbonden met zowel de wervelkolom als de binnenzijde van de huid. Als de spieren aan een zijde worden aangespannen, worden spieren en huid aan de andere zijde opgerekt. De spieren daar zijn zeer elastisch, maar de huid niet. Zodra de spieren aan de ene zijde weer ontspannen, draagt de huid aan de andere zijde daardoor al bij aan het inzetten van de beweging op het moment dat de spieren aan de andere zijde nog moeten beginnen met het aanspannen. Dit effect neemt toe bij een hogere snelheid.
miniatuur|Dynamische lift opgewekt door het voorlichaam voorkomt dat de oceanische witpunthaai zinkt miniatuur|links|Dynamische lift door een kleine invalshoek. De stand van de borstvinnen doet de zijdehaai stijgen en dalen De heterocerkale staartvin is niet symmetrisch en gezien de grotere bovenste lob zou de verwachting zijn dat de stuwkracht van de staart zowel naar achteren als naar boven gericht is. Volgens dit klassieke model levert dit een moment op waardoor de haai voorover zou draaien, maar dit wordt voorkomen doordat de afgeplatte onderzijde van het voorlichaam een kleine hoek omhoog heeft en zo een liftkracht genereert. Dit alles voorkomt dat de haai zinkt en levert tegelijkertijd een voorwaartse kracht. Dit gaat echter gepaard met extra weerstand door het voorlichaam en de borstvinnen, zodat een alternatief model voor werd gesteld waarbij de onderste lob voldoende tegenkracht genereert, zodat de resultante kracht een voorwaartse beweging oplevert. Verder onderzoek lijkt het klassieke model te ondersteunen, maar dan waarbij alleen het voorlichaam zonder de borstvinnen liftkracht levert. Het alternatieve model lijkt wel op te gaan voor steuren, die ook een heterocerkale staartvin hebben en de hoek van de stuwstraal zo'n 10° op en neer kunnen bewegen om te duiken en stijgen, iets wat haaien met hun borstvinnen doen.; (2002): 'Function of the heterocercal tail in sharks: quantitative wake dynamics during steady horizontal swimming and vertical maneuvering' in The Journal of Experimental Biology 205, p. 2365–2374
De snelheid bij de meeste vissen neemt toe door de frequentie van de staartslag te verhogen, maar haaien variëren daarnaast ook de slaggrootte en de lengte van de voortstuwingsgolf door het lichaam. Met de combinatie van een flexibel lichaam met elastische huid, goed geplaatste rugvinnen en een heterocerkale staartvin heeft de haai van de anguilliforme zwemvorm een goed compromis tussen snelheid, versnelling en wendbaarheid weten te maken.
miniatuur|Zijdelings zwemmende grote hamerhaai miniatuur|links|Huidtanden