Tubarão ou cação é o nome dado vulgarmente aos peixes de esqueleto cartilaginoso e um corpo hidrodinâmico (com exceção dos Squatiniformes, Hexanchiformes e Orectolobiformes) pertencente à superordem Selachimorpha. Os primeiros tubarões conhecidos viveram há aproximadamente 400 milhões de anos.
Os tubarões se diversificaram em aproximadamente 375 espécies (no Brasil são conhecidas 88), variando em tamanho desde o menor, o tubarão-lanterna anão, Etmopterus perryi, uma espécie de no máximo 21 centímetros de comprimento , ao tubarão-baleia, Rhincodon typus, o maior, que atinge cerca de 12 metros e que se alimenta por filtragem apenas de plâncton, lulas e pequenos peixes. Os tubarões são encontrados em todos os mares e são comuns em profundidades até 2000 metros.
Geralmente não vivem em água doce, com algumas exceções, como o tubarão-cabeça-chata e o tubarão de água doce que podem viver tanto em água salgada ou água doce. Respiram através de cinco ou sete fendas branquiais e possuem uma cobertura de escamas placo ides, que protegem sua pele dos danos e dos parasitas, e melhoram a sua hidrodinâmica, permitindo que o tubarão se mova mais rápido. Eles também possuem vários conjuntos de dentes substituíveis.
As espécies mais conhecidas, são os tubarão-branco, o tubarão-tigre, o tubarão-azul, o tubarão-mako e o tubarão-martelo são superpredadores, no topo da cadeia alimentar subaquática. No entanto, sua sobrevivência está sob séria ameaça por causa da pesca e outras atividades humanas.
Dentes de tubarão são incorporados nas gengivas e não diretamente no maxilar, e são constantemente substituídos ao longo da vida. Diversas linhas de dentes substitutos crescem em um sulco na parte interna da mandíbula e progressivamente avançam como em uma "escada rolante"; os tubarões perdem em média 6.000 dentes por ano e chegam a perder 30.000 durante toda sua vida. A taxa de substituição de dentes varia de uma vez a cada oito ou dez dias a vários meses. Na maioria das espécies os dentes são substituídos um por vez, exceto no peixe-charuto, Isistius, onde toda a linha de dentes é substituída simultaneamente.
A forma do dente depende da dieta: os tubarões que se alimentam de moluscos e crustáceos têm densos dentes achatados para esmagarem, aqueles que se alimentam de peixes tem dentes afiados para prenderem e aqueles que se alimentam de presas maiores, como os mamíferos, têm os dentes inferiores pontiagudos para prender e os dentes superiores triangulares e com bordas serrilhadas para cortar. Os dentes dos que se alimentam de plâncton, como o tubarão-elefante são menores e não funcionais.
Os esqueletos de tubarões são muito diferentes dos esqueletos de peixes ósseos e vertebrados terrestres. Tubarões e outros peixes cartilagíneos (raias e quimeras) possuem esqueletos feitos de cartilagem e tecido conjuntivo. A cartilagem é flexível e durável e tem cerca de metade da densidade do osso. Isto reduz o peso do esqueleto, poupando energia. No entanto a cartilagem de tubarões mais velhos, às vezes, pode ser parcialmente calcificada, tornando-a mais pesada e mais semelhante a um osso. Os tubarões não têm caixa torácica e, portanto, em terra, o próprio peso de um tubarão pode esmagá-lo.
Como seus parentes, raias e quimeras, a mandíbula do tubarão não é anexada ao crânio. A superfície da mandíbula, assim como as vértebras do tubarão e as guelras, necessitam de suporte extra devido à sua forte exposição ao stress físico e a necessidade do uso de força. Eles têm uma camada de minúsculas placas hexagonais chamados de "tésseras", que são blocos cristalinos de sais de cálcio dispostos como um mosaico.
Geralmente os tubarões têm apenas uma camada de tésseras, mas as mandíbulas de espécies de grande porte, como o tubarão-cabeça-chata, o tubarão-tigre e o tubarão-branco tem de duas a três camadas ou mais, dependendo do tamanho do corpo. As mandíbulas de um grande tubarão branco podem ter até cinco camadas. No rostro (focinho), a cartilagem pode ser esponjosa e flexível para absorver a energia dos impactos.
A força da mordida do tubarão não é influenciada pelo quanto sua mandíbula está aberta. E por conta de sua mandíbula superior ser móvel sua mordida se torna mais letal.
O esqueleto das barbatanas é alongado e apoiado com raios moles e não segmentados chamados de ceratotrichia, filamentos de proteína elástica que se assemelha ao da queratina dos cabelos e penas. A maioria dos tubarões têm oito barbatanas. Tubarões só podem desviar-se de objetos diretamente à sua frente ficando à deriva, porque suas barbatanas não permitem que nadem para trás.
As caudas dos tubarões variam consideravelmente de acordo com a espécie e é adaptada aos seus estilos de vida. A cauda provém impulsão e também velocidade e aceleração dependendo da forma da cauda. Os tubarões possuem uma nadadeira heterocercal na qual a porção dorsal geralmente é visivelmente maior do que a porção ventral. Isto é devido a coluna vertebral do tubarão se estender até a parte dorsal, proporcionando uma maior área de superfície para a fixação dos músculos. Isto permite a locomoção mais eficiente entre estes peixes cartilaginosos negativamente impulsionados. Em contraste, a maioria dos peixes ósseos possui uma barbatana caudal homocercal.
Ao contrário dos peixes ósseos, os tubarões têm um espartilho dérmico complexo feito de fibras flexíveis de colágeno e disposto como uma rede helicoidal em torno de seu corpo. Isso funciona como um esqueleto externo, proporcionando fixação para os músculos de nado, e assim economizando energia. Suas escamas placoides dão-lhes vantagens hidrodinâmicas como reduzir a turbulência enquanto nadam.
A pele dos tubarões pode ser tão áspera como uma lixa pela ação dessas escamas, a tal ponto que têm sido observado que, a utilização de suas escamas podem ferir suas presas. Algumas empresas industriais têm usado até mesmo a pele de tubarão para a produção de ferramentas (como o oroshiganes japonês ou lixas). No Japão também, os tradicionais fabricantes de katana usam a pele do tubarão para cobrir o punho da espada e torná-la menos escorregadia.
A cauda do tubarão tigre tem um grande lobo superior que oferece potência máxima para curvas lentas ou explosões súbitas de velocidade. O tubarão-tigre deve ser capaz de girar e virar na água facilmente enquanto caça para manter a sua dieta variada, enquanto o tubarão-sardo, que caça peixes em cardume, como o carapau e o arenque, tem um grande lóbulo inferior para ajudá-lo a manter o ritmo de nado de sua rápida presa.