Чтобы сохранять тепло своего тела при погружении за добычей в холодные глубины океана, Акулы-молоты (Sphyrna lewini) развили уникальную способность - они закрывают жабры и таким образом задерживают дыхание. Это явление совсем недавно было исследовано учеными Гавайского института морской биологии.
Известно, что многие виды рыб и морских млекопитающих погружаются в холодные воды для охоты. Однако экзотермические, или "хладнокровные" животные сталкиваются с проблемой сохранения температуры тела.
"Потеря тепла для любой рыбы всегда происходит через жабры", - говорит Марк Ройер, доктор биологических наук в Гавайском институте морской биологии, занимающийся физиологией и поведением акул. Жабры рыб можно назвать «гигантскими радиаторами, привязанными к голове» из-за большого объема теплой крови, протекающей и охлаждающейся в них – говорит Марк Ройер.
Некоторые рыбы, такие как Китовая акула (Rhincodon typus), способны сохранять тепло своего тела благодаря внушительным размерам. Другие же, такие как тунец, марлин, белая акула (Carcharodon carcharias) и мако (Isurus oxyrinchus) развили специализированные системы теплообмена в жабрах, чтобы избежать чрезмерной потери тепла.
Акулы-молоты не обладают чем-то подобным на анатомическом уровне, но их адаптивное поведение позволяет совершать быстрые и многократные погружения на глубину около 800 метров.
Чтобы понять, как эти акулы справляются с изменениями температуры окружающей среды, Ройер и его коллеги разработали прибор, состоящий из датчиков, измеряющих глубину, температуру воды, местоположение и движение акулы. А еще они встраивали в мышцы рыбы около спинного плавника чип, который записывал температуру тела акулы. Прибор был разработан таким образом, чтобы отломиться через несколько недель, всплыть на поверхность и отправить сигнал для его обнаружения.
Три акулы-молот, пойманные у побережья Гавайев, были снабжены таким устройством.
В ходе исследования было обнаружено, что акулы совершали в среднем шесть погружений за один вечер. Они находились на глубине при температурах 5-11 °C, что примерно на 20 °C холоднее, чем на поверхности, и находились там по 5-7 минут.
Температура тела оставалась постоянной в течение большей части погружения и начинала резко падать лишь перед подъемом к поверхности воды.
Ройер предполагает, что сохранение тепла достигается за счет того, что акулы просто не используют жабры и не открывают рот во время погружения, фактически "задерживают дыхание". Когда акулы поднимаются к поверхности, то вновь начинают пропускать воду через жабры, что объясняет резкое падение температуры их тела.
Такая способность задерживать дыхание указывает на то, что акулы-молоты должны справляться с резким снижением уровня кислорода в крови во время погружений, говорит Марк Микан, эколог Университета Западной Австралии и Океании в Перте. "Видимо, они могут замедлять сердечную мышцу, замедлять кровообращение по организму", - говорит Микан.
Ткани и органы этих акул могут перестраивать свою работу таким образом, чтобы удерживать больше кислорода на единицу объема, подобно адаптации, наблюдаемой у людей, живущих на больших высотах.
На данный момент акулы-молоты являются первыми обнаруженными рыбами, которые обладают такой способностью. Но морской биолог Колин Симпфендорфер из Университета Джеймса Кука в Таунсвилле говорит, что у других рыб тоже может оказаться такая интересная адаптация.
«Есть большое преимущество в том, чтобы охотиться, когда ты теплый, а все остальное холодное. Так ты становишься потенциально сильнее и быстрее своей жертвы» - говорит ученый.
Если вы увлечены различными загадками и феноменами природы, то "Загадка Дыры" - ваш надежный источник новостей! Подпишитесь на наш блог, чтобы быть в курсе свежих исследований и удивительных открытий. Делитесь своими комментариями, задавайте вопросы, ведь мы всегда рады обсудить увлекательные темы вместе с вами.