La maggior parte dei pesci ossei produce quantità enormi di uova piccole, che vengono deposte nell'acqua dove sono poi fecondate dallo sperma emesso dai maschi. Questo processo implica uno spreco notevole, con una mortalità iniziale molto alta tra le uova prive di protezione e tra le larve, con frequenze di sopravvivenza ampiamente fluttuanti a causa delle variazioni delle condizioni ambientali. Gli squali hanno scelto una strategia riproduttiva alternativa: le uova vengono fecondate internamente e si impiega molta energia per produrre un numero minore di giovani, ma ben protetti, con un tasso di sopravvivenza corrispondentemente più elevato. I metodi riproduttivi degli squali vanno da quello delle specie ovipare, che depongono uova grandi e ben protette, a quelli delle specie che partoriscono dei piccoli vivi, nutriti tramite una placenta analoga alla nostra.
Gli squali maschi possiedono un paio di pterigopodi, organi di penetrazione cilindrici formati da pinne pelviche modificate. Negli squali immaturi gli pterigopodi sono corti e molli, mentre negli individui maturi sono allungati ed irrigiditi a seguito della calcificazione. Durante l'accoppiamento, uno pterigopodio viene inserito nell'apertura genitale femminile ed in alcune specie l'apice si allarga, ancorando lo pterigopodio e mantenendo aperto l'ovidutto per facilitare il passaggio dello sperma. Durante l'accoppiamento lo sperma fluisce dal poro genitale in una gronda che scorre lungo lo pterigopodio.
Associate agli pterigopodi ci sono due sacche muscolari che sono disposte in avanti sotto la pelle del ventre; prima dell'accoppiamento si riempiono di acqua di mare che, durante l'accoppiamento, viene strizzata fuori per far affluire lo sperma dallo pterigopodio nell'ovidutto della femmina. Lo sperma viene prodotto da due testicoli pari e viene immagazzinato o nei dotti collettori o in sacche spermatiche accessorie. In alcune specie, come nella verdesca, lo sperma viene racchiuso in contenitori protettivi chiamati spermatofore. L'accoppiamento nelle specie più piccole e flessibili, come il gattuccio minore, è completato anche da un attorcigliamento del maschio attorno al corpo della femmina. Nelle specie più grandi, con il corpo più rigido il maschio è orientato parallelamente alla femmina e si dispone testa a testa con essa. Qualunque sia il sistema adottato, lo pterigopodio viene ruotato verso l'avanti prima di essere inserito.
In una grande quantità di specie si possono vedere sul corpo delle femmine morsi o cicatrici dovute all'accoppiamento; segni di denti, tagli e impronte semicircolari delle mascelle sui fianchi, sul dorso, sulle pinne pettorali e al di sopra dell'area branchiale. I morsi del maschio servono a stimolare la femmina alla copula e ad attaccarsi alla pinna pettorale della femmina durante l'accoppiamento. Anche se in questa fase
l'azione del morsicare compiuta dal maschio è parzialmente inibita, possono ancora esserci ferite serie, e la femmina della verdesca ha sviluppato come protezione una pelle relativamente spessa. Normalmente l'accoppiamento precede l'ovulazione di circa un mese e lo sperma viene immagazzinato per questo periodo nella ghiandola nidamentale della femmina: in alcune specie, lo sperma può essere conservato pur mantenendo la sua vitalità per un anno o più. Le uova della femmina sono prodotte o in ovaie pari o in un'unica ovaia funzionale destra. Le uova hanno un diametro di circa 5 millimetri durante lo stadio di riposo, ma crescono fino a 30-40 millimetri durante l'ovulazione, quando erompono dall'ovaia e vengono spinte verso gli ovidutti fino alla ghiandola nidamentale, dove erano stati immagazzinati gli spermatozoi e dove avviene la fecondazione. La ghiandola nidamentale secerne anche una membrana dell'uovo che è una teca cornea resistente, nelle specie ovipare, ma nelle specie vivipare è ridotta ad una membrana simile a cellophane, che circonda l'embrione.
Non sono mai state trovate femmine gravide del più grande squalo vivente, lo squalo balena. Il suo metodo di riproduzione rimane un mistero: è stata trovata una sola teca ovigera che misurava 30 centimetri per 14 centimetri, ma era così sottile che non è chiaro se lo squalo balena sia oviparo o se questa teca non fosse stata piuttosto abortita e la specie non sia in realtà vivipara. Nelle specie ovipare le uova vengono deposte sul fondale marino, dove completano il loro sviluppo nutrite dalle riserve del tuorlo. La schiusa dipende dalla temperatura dell'acqua, e solitamente avviene in un periodo di parecchi mesi.
Cicli Riproduttivi
Nell'ambito dei diversi metodi di riproduzione gli squali mostrano anche diversi cicli riproduttivi. Alcune specie si riproducono per tutto l'anno, mentre altre hanno un ciclo stagionale preciso per l'accoppiamento, l'ovulazione e la nascita, che avvengono solo in certi mesi. In alcune specie le femmine gravide hanno una scorta di uova che maturano nelle ovaie, mentre gli embrioni vanno sviluppandosi. Poco dopo che questi "cuccioli" sono nati, la femmina è pronta ad ovulare ancora, così che viene prodotta una figliata per ogni anno. In altri squali solo una frazione delle femmine mature si riproduce ogni anno; le altre entrano in una fase di riposo per un anno o forse più a lungo. Lo squalo-donnola dalle pinne falciformi ha un'insolita caratteristica: le femmine mature producono due figliate ogni anno dopo un periodo di gestazione di cinque o sei mesi. Alcuni squali intraprendono lunghe migrazioni, associate alle loro esigenze riproduttive ed alle necessità alimentari. Studi di marcatura hanno mostrato che le verdesche utilizzano le correnti per viaggiare tutt'intorno al Nord Atlantico e persino al Sud Atlantico. Gli squali marcati davanti alle coste dell'Inghilterra sud-orientale sono stati ricatturati davanti alle coste del Sud America e di New York, mentre gli esemplari marcati negli Stati Uniti nord-orientali sono stati ricatturati davanti alle coste dell'Europa.
Gli squali primitivi vivevano circa 350 milioni di anni fa nelle acque calde e basse che ricoprivano la maggior parte di ciò che oggi è il Nord America. Già grandi - alcuni esemplari erano lunghi più di due metri - erano predatori affusolati e veloci, il cui successo raggiunse il culmine con la comparsa di squali "moderni" addirittura 170 milioni di anni fa. Da allora si sono evoluti sfruttando una gran varietà di ambienti, adottando abitudini di vita e metodi di alimentazione che riflettono l'efficienza della loro sagoma idrodinamica, della biologia riproduttiva e dei sofisticati organi di senso. I denti vengono ricambiati durante tutta la vita del pesce che ne può perdere più di uno ad ogni morso: ciò è possibile perché i denti invece di essere inseriti direttamente nella cartilagine mascellare, sono inseriti in una membrana detta letto dentario, che costituisce un supporto meno robusto. I denti sono disposti su più file e vengono formati.
Dieta
In un unico studio di bioenergetica condotto su un giovane squalo limone si è scoperto che i tessuti nuovi vengono prodotti lentamente, in confronto ai pesci ossei, e ciò si riflette in un ritmo di crescita lento.
Un ritmo di crescita più basso negli squali può essere una conseguenza di un tempo di digestione e di una frequenza di nutrizione più lenti. I pesci crescono più velocemente durante i primissimi anni di vita, poi più lentamente, man mano che invecchiano. Gli squali limone crescono inizialmente circa 15 centimetri all'anno, ma non sono maturi finché non arrivano a circa 240 centimetri, il che significa che possono impiegare quindici anni per raggiungere la maturità. Tuttavia, gli squali limone allevati in cattività e nutriti a sazietà in condizioni ideali possono crescere con una velocità pari a dieci volte il loro ritmo naturale.
L'età ed i ritmi di crescita degli squali dimostrano notevoli variazioni tra le diverse specie e talvolta anche tra diverse popolazioni della stessa specie. La maggior parte degli squali sembra che viva dai 20 ai 30 anni. Non è sorprendente che le specie più longeve crescano più lentamente. Lo spinarolo cresce di circa quattro centimetri l'anno fino alla maturità sessuale, che nelle femmine talvolta non viene raggiunta fino ai 20 anni. Mentre lo squalo atlantico dal muso affilato ed il palombo a macchie stellate possono raggiungere la maturità in due o tre anni, la maggior parte degli squali non maturano fino a quando non hanno sei o sette anni. I ritmi di crescita più veloci in assoluto si trovano in alcuni squali pelagici di notevoli dimensioni, come la verdesca, il mako e lo squalo bianco, che crescono circa di 30 centimetri all'anno fino a quando raggiungono la maturità.
Riproduzione e Crescita
Durante l'accoppiamento lo sperma fluisce dal poro genitale in una gronda che scorre lungo lo pterigopodio.
Associate agli pterigopodi ci sono due sacche muscolari che sono disposte in avanti sotto la pelle del ventre; prima dell'accoppiamento si riempiono di acqua di mare che, durante l'accoppiamento, viene strizzata fuori per far affluire lo sperma dallo pterigopodio nell'ovidutto della femmina. Lo sperma viene prodotto da due testicoli pari e viene immagazzinato o nei dotti collettori o in sacche spermatiche accessorie. In alcune specie, come nella verdesca, lo sperma viene racchiuso in contenitori protettivi chiamati spermatofore. L'accoppiamento nelle specie più piccole e flessibili, come il gattuccio minore, è completato anche da un attorcigliamento del maschio attorno al corpo della femmina. Nelle specie più grandi, con il corpo più rigido il maschio è orientato parallelamente alla femmina e si dispone testa a testa con essa. Qualunque sia il sistema adottato, lo pterigopodio viene ruotato verso l'avanti prima di essere inserito.
In una grande quantità di specie si possono vedere sul corpo delle femmine morsi o cicatrici dovute all'accoppiamento; segni di denti, tagli e impronte semicircolari delle mascelle sui fianchi, sul dorso, sulle pinne pettorali e al di sopra dell'area branchiale. I morsi del maschio servono a stimolare la femmina alla copula e ad attaccarsi alla pinna pettorale della femmina durante l'accoppiamento. Anche se in questa fase
l'azione del morsicare compiuta dal maschio è parzialmente inibita, possono ancora esserci ferite serie, e la femmina della verdesca ha sviluppato come protezione una pelle relativamente spessa. Normalmente l'accoppiamento precede l'ovulazione di circa un mese e lo sperma viene immagazzinato per questo periodo nella ghiandola nidamentale della femmina: in alcune specie, lo sperma può essere conservato pur mantenendo la sua vitalità per un anno o più.
Le uova della femmina sono prodotte o in ovaie pari o in un'unica ovaia funzionale destra. Le uova hanno un diametro di circa 5 millimetri durante lo stadio di riposo, ma crescono fino a 30-40 millimetri durante l'ovulazione, quando erompono dall'ovaia e vengono spinte verso gli ovidutti fino alla ghiandola nidamentale, dove erano stati immagazzinati gli spermatozoi e dove avviene la fecondazione. La ghiandola nidamentale secerne anche una membrana dell'uovo che è una teca cornea resistente, nelle specie ovipare, ma nelle specie vivipare è ridotta ad una membrana simile a cellophane, che circonda l'embrione.
Non sono mai state trovate femmine gravide del più grande squalo vivente, lo squalo balena. Il suo metodo di riproduzione rimane un mistero: è stata trovata una sola teca ovigera che misurava 30 centimetri per 14 centimetri, ma era così sottile che non è chiaro se lo squalo balena sia oviparo o se questa teca non fosse stata piuttosto abortita e la specie non sia in realtà vivipara. Nelle specie ovipare le uova vengono deposte sul fondale marino, dove completano il loro sviluppo nutrite dalle riserve del tuorlo. La schiusa dipende dalla temperatura dell'acqua, e solitamente avviene in un periodo di parecchi mesi.