Акулы-молоты задерживают дыхание, чтобы согреться
В новом открытии, которое добавляет новое понимание морской биологии, недавнее исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что молотоголовые акулы имеют уникальный способ поддержания температуры тела во время охоты в глубоких, прохладных водах - они "задерживают дыхание".
Это неожиданное открытие, напоминающее стратегии терморегуляции, используемые морскими млекопитающими, вызывает интригующие предположения о том, что подобная тактика распространена и среди других глубоко ныряющих видов рыб.
Большинство рыб, включая акул, являются эктотермическими, что означает, что температура их тела во многом определяется окружающей их средой. Это создает физиологическую проблему для крупных хищников, которым для эффективной жизнедеятельности необходимо поддерживать определенную температуру тела, но при этом они отправляются в холодные, глубокие воды в поисках пищи.
Возьмем, к примеру, гребнистых молотоголовых акул (Sphyrna lewini). Эти грозные хищники, обитающие в теплых поверхностных водах умеренных и тропических прибрежных регионов, как известно, часто совершают глубокие погружения, иногда превышающие 800 метров. На таких глубинах температура воды может опускаться до четырех градусов по Цельсию.
Вопрос, который озадачивал ученых, заключался в том, как этим акулам удается поддерживать температуру тела в таких ледяных водах, учитывая отсутствие у них специфических морфологических или сосудистых адаптаций для активного сохранения тепла тела.
Чтобы разгадать эту загадку, Марк Ройер и его команда разработали новейшие дистанционные биологические устройства. Эти устройства, имплантированные внутрь взрослых акул, регистрировали целый ряд данных, включая глубину, температуру окружающей воды, уровень активности, движения тела и, что особенно важно, внутреннюю температуру тела.
Команда обнаружила, что молотоголовые акулы поддерживали значительно повышенную температуру тела - до 20 градусов Цельсия выше температуры окружающей воды - на протяжении самой глубокой части каждого погружения. Интересно, что акулы начинали быстро терять тепло тела только после того, как начинали обратный путь к поверхности.
Исследователи предложили убедительное объяснение этому явлению. Они предполагают, что во время погружения акулы эффективно "задерживают дыхание", закрывая рот и/или жаберные щели. Это действие уменьшает поток холодной воды через жабры, тем самым минимизируя потерю тепла, которая обычно происходит в процессе дыхания в холодной воде.
Быстрая потеря тепла телом во время подъема акул в более теплые воды, вероятно, является результатом того, что жаберные щели вновь открываются, что приводит к конвективной теплопередаче. Хотя это открытие является значительным скачком в нашем понимании, авторы предупреждают, что для подтверждения этой стратегии терморегуляции необходимы дополнительные исследования.
"Учитывая эффективность задержки дыхания и сильные селективные силы, определяющие поведенческую и физиологическую терморегуляцию, эта стратегия может быть широко распространена среди других эпипелагических и телеостовых рыб".
Это инновационное исследование предлагает увлекательный взгляд на адаптивные стратегии одного из самых интригующих хищников природы, потенциально открывая двери для лучшего понимания механизмов выживания других морских видов.
