Zapiera dech w piersiach sposób, w jaki rekiny młoty utrzymują ciepło

Rekiny młoty uwielbiają ciepło, ale aby zjeść dobry posiłek, są skłonne zmarznąć. Płaskogłowe drapieżniki nurkują na głębokość ponad 2600 stóp z tropikalnych wód powierzchniowych do lodowatych głębin oceanu kilka razy każdej nocy, aby polować na ryby i kalmary, znosząc spadki temperatury o 68 stopni Fahrenheita, aby się pożywić.

W jaki sposób te zimnokrwiste chrząstki wytrzymują takie temperatury, nie zamieniając się w zamrożone ryby? Badanie opublikowane w czwartek w czasopiśmie Science pokazuje, jak jeden gatunek, Sphyrna lewini lub rekin młotowaty,I Utrzymywanie ciepła podczas nocnych nurkowań: pomijają falbanki i zamykają nozdrza, zasadniczo wstrzymując oddech.

Ta strategia regulacji temperatury u ryb zimnokrwistych nie była wcześniej obserwowana i różni się od dobrze funkcjonujących ryb (tak, to jest termin naukowy), takich jak żarłacz biały lub tuńczyk błękitnopłetwy, które stosują bardzo różne strategie, aby wytrzymać ekstremalne zimno .

Mark Royer, biolog zajmujący się rekinami na Uniwersytecie Hawajskim w Manoa, zainspirował się do zbadania sekretnej techniki ogrzewania młota po tym, jak zauważył, jak głęboko zanurkował podczas innego projektu badawczego. Podłączył wiązkę czujników w pobliżu płetw grzbietowych sześciogłowego młota w pobliżu Hawajów. Paczki miały oddzielić się od rekinów po kilku tygodniach i wysłać sygnał satelitarny, gdy były gotowe do wypuszczenia z morza.

Tagi były jak rekiny Fitbits, powiedział dr Royer, zbierając dane, takie jak głębokość i temperatura ciała. Był nawet wystarczająco czuły, aby wykryć każdy ruch ogona ryby. Dr Royer i jego współpracownicy odkryli, że młoty tracą trochę ciepła ciała, gdy zaczynają opadać, ale szybko wracają do tej samej temperatury powierzchni, gdy pływają głębiej. Nawet gdy otaczająca woda była tak zimna jak 39 stopni Fahrenheita, temperatura rekinów wynosiła około 75 stopni podczas godzinnego nurkowania.

Rekiny są ektotermami, co oznacza, że ​​temperatura ich ciała w dużej mierze zależy od temperatury otaczającej wody. Dr Royer i jego zespół wykorzystali model matematyczny, aby wykazać, że zebrane przez nich dane dotyczące temperatury nie mają sensu, chyba że rekiny w jakiś sposób aktywnie oszczędzają ciepło ciała. Zmierzyli również współczynniki wymiany ciepła między martwymi głowami młotów (które wyrzuciły na brzeg) a kąpielą wodną i stwierdzili, że współczynniki są podobne do tych między żywymi rekinami w głębokich wodach oceanicznych. Główne podobieństwo między nimi? „Nie ma strat ciepła przewodzących przez skrzela” – powiedział dr Royer. Skrzela są pierwszym źródłem utraty ciepła w ciele ryby.

„Nozdrza to w zasadzie gigantyczne grzejniki przymocowane do głowy” – powiedział.

Zachowana ciepłota ciała i brak innych fizycznych adaptacji, które mogłyby zapobiec utracie ciepła, przekonały dr Royera, że ​​ryby „wstrzymują oddech” w jakiś sposób, który zatrzymuje przepływ wody przez skrzela – i ich zdolność do wchłaniania tlenu. Na tej podstawie naukowcy podejrzewają, że głowa młota robi to, zamykając szczeliny skrzelowe Uwaga 2015 Zapiekany młotek, który wykonuje pracę ponad 3000 stóp pod powierzchnią. chce dr. Royer przymocował kamery wideo do nurkujących głowic młota, aby potwierdzić tę hipotezę.

Katherine McDonald, biolog morski z University of Miami, która nie była zaangażowana w badania, zgodziła się z rozumowaniem zespołu, mówiąc, że „nie widzi możliwości”, aby rekiny mogły normalnie oddychać, utrzymując temperaturę ciała widoczną w danych.

Następnie dr Royer planuje zbadać metabolizm młotów, aby lepiej zrozumieć okres rekonwalescencji, który następuje po intensywnych osiągnięciach sportowych, które osiągają każdej nocy. Podejrzewa, że ​​skłonność łowców młotów do stosunkowo krótkich okresów wysokiej aktywności może wyjaśniać, dlaczego tak łatwo giną, gdy zostaną złapane na żyłki przez wiele godzin; To tak, jakby poprosić elitarnego biegacza o przebiegnięcie maratonu.

„To badanie wymaga wielu dodatkowych badań” – powiedział dr McDonald. „Zawsze mnie cieszy, że rekiny potrafią mnie zaskoczyć”.