Eláll a lélegzete, hogy a pörölycápák hogyan maradnak melegen

A pörölycápák szeretik a meleget, de azért, hogy jól étkezzenek, hajlandóak megfázni. A laposfejű ragadozók a trópusi felszíni vizektől több mint 2600 méter mélyre merülnek a hideg óceán mélyére minden este, hogy halakra és tintahalra vadászhassanak, és elviselik a 68 Fahrenheit-fokos hőmérséklet-zuhanást.

Hogyan élik túl ezek a hidegvérű porcok ilyen hőmérsékleteket anélkül, hogy fagyott halakká válnának? A Science folyóiratban csütörtökön megjelent tanulmány azt mutatja be, hogy egy faj, a Sphyrna lewini vagy a kalapácsfejű cápák hogyanÉs Melegen tartás az éjszakai merülések során: Kihagyják a fodrokat, és bezárják az orrlyukat, lényegében visszatartva a lélegzetüket.

Ezt a hőmérséklet-szabályozási stratégiát hidegvérű halakban korábban nem figyelték meg, és megkülönböztetik a jól működő halaktól (igen, ez a tudományos kifejezés), mint például a nagy fehér cápák vagy az atlanti kékúszójú tonhal, amelyek jelentősen eltérő stratégiákat alkalmaznak a szélsőséges hidegnek való kiállásra. .

Mark Royer, a Manoa-i Hawaii Egyetem cápabiológusa arra ösztönzött, hogy megvizsgálja a kalapácsfej titkos fűtési technikáját, miután egy másik kutatási projekt során észrevette, milyen mélyre merült. Egy köteg érzékelőt rögzített egy hat kalapácsfej hátúszójához Hawaii közelében. A csomagokat úgy tervezték, hogy néhány hét után elkülönüljenek a cápáktól, és műholdjelet küldjenek, amikor készen álltak a tengerből való kiengedésre.

A címkék olyanok voltak, mint a Fitbits cápák, mondta Dr. Royer, és olyan adatokat gyűjtött, mint a mélység és a testhőmérséklet. Még ahhoz is elég érzékeny volt, hogy észlelje a hal farkának minden mozdulatát. Dr. Royer és munkatársai azt találták, hogy a kalapácsfejek elveszítenek egy kis testhőmérsékletet, amikor elkezdik leereszkedni, de hamarosan visszatérnek ugyanarra a felszíni hőmérsékletre, ahogy mélyebbre úsznak. Még akkor is, amikor a környező víz 39 Fahrenheit-fokig hideg volt, a cápák hőmérséklete 75 fok körül volt az órás merülés alatt.

A cápák ektotermák, ami azt jelenti, hogy testhőmérsékletüket nagyrészt a környező víz hőmérséklete határozza meg. Dr. Royer és csapata egy matematikai modell segítségével kimutatta, hogy az általuk gyűjtött hőmérsékleti adatoknak nincs értelme, hacsak a cápák valamilyen módon aktívan megőrzik a testhőt. Megmérték az elpusztult kalapácsfejek (amelyek a parton mosódtak fel) és a vízfürdő között a hőcsere-arányokat, és az élő cápák közötti hőcserélődési sebességet a mély, óceáni vízben tapasztalták. Mi a fő hasonlóság a kettő között? „A kopoltyúkon keresztül nincs vezető hőveszteség” – mondta Dr. Royer. A halak testében a kopoltyúk a hőveszteség első forrásai.

„Az orrlyukak alapvetően a fejhez erősített óriási radiátorok” – mondta.

A megőrzött testhő és a hőveszteséget megakadályozó egyéb fizikai adaptációk hiánya meggyőzte Dr. Royert arról, hogy a halak valamilyen módon „visszatartják a lélegzetüket”, ami megakadályozza a víz áramlását a kopoltyúkon – és oxigénfelvételi képességüket. A kutatók azt gyanítják, hogy a kalapácsfej ezt úgy teszi, hogy ténylegesen bezárja a kopoltyúréseket, ez alapján Megjegyzés 2015 A kalapácsos kalapácsfej több mint 3000 láb mélyen a felszín alatt végzi a munkát. szeretné dr. Royer videokamerákat csatlakoztatott a kalapács búvárfejeihez, hogy megerősítse ezt a hipotézist.

Katherine McDonald, a Miami Egyetem tengerbiológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban, egyetértett a csapat érvelésével, és azt mondta, „semmilyen módon nem látja”, hogy a cápák normálisan lélegezhetnek, miközben fenntartják az adatokban látható testhőmérsékletet.

Dr. Royer a következőben azt tervezi, hogy tanulmányozza a kalapácsfejek anyagcseréjét, hogy jobban megértse a felépülési időszakot, amely az éjszakai intenzív sportteljesítményt követi. Azt gyanítja, hogy a kalapácsfejek viszonylag rövid, nagy aktivitású időszakokra való hajlama magyarázatot adhat arra, hogy miért pusztulnak el olyan könnyen, ha sok órán keresztül horgászzsinórba akadnak; Ez olyan, mintha egy elit futót megkérnénk, hogy fussa le a maratont.

„Ez a tanulmány sok további vizsgálatot igényel” – mondta Dr. McDonald. „Mindig boldoggá tesz, hogy a cápák meg tudnak lepni.”