Hoe hamerhaaien warm blijven, is adembenemend

Hamerhaaien houden van warmte, maar om een ​​goede maaltijd te hebben, zijn ze bereid om het koud te krijgen. De roofdieren met platte kop duiken meerdere keren per nacht meer dan 2600 voet van tropische oppervlaktewateren in de ijskoude oceaandiepten om op vis en inktvis te jagen, waarbij ze temperatuurdalingen van 68 graden Fahrenheit ondergaan om te eten.

Hoe overleeft dit koudbloedige kraakbeen zulke temperaturen zonder in bevroren vis te veranderen? Een studie die donderdag in het tijdschrift Science is gepubliceerd, laat zien hoe één soort, Sphyrna lewini of geschulpte hamerhaaien,En Warm blijven tijdens nachtduiken: ze slaan de franjes over en sluiten hun neusgaten, in wezen hun adem inhouden.

Deze strategie van temperatuurregulatie bij koudbloedige vissen is nog niet eerder waargenomen en onderscheidt zich van hoogfunctionerende vissen (ja, dat is de wetenschappelijke term) zoals grote witte haaien of Atlantische blauwvintonijn die enorm verschillende strategieën gebruiken om extreme kou te weerstaan .

Mark Royer, een haaienbioloog aan de Universiteit van Hawaï in Manoa, werd geïnspireerd om de geheime verwarmingstechniek van de geschulpte hamerhaai te onderzoeken nadat hij tijdens een ander onderzoeksproject had opgemerkt hoe diep hij dook. Hij bevestigde een bundel sensoren nabij de rugvinnen van een zes hamerhaaien nabij Hawaï. De pakketten waren ontworpen om na enkele weken van de haaien te scheiden en stuurden een satellietsignaal wanneer ze klaar waren om uit zee te worden vrijgelaten.

De tags waren als Fitbits-haaien, zei Dr. Royer, en verzamelde gegevens zoals diepte en lichaamstemperatuur. Het was zelfs gevoelig genoeg om elke beweging van de vissenstaart te detecteren. Dr. Royer en zijn collega’s ontdekten dat hamerhaaien een beetje lichaamswarmte verliezen als ze aan hun afdaling beginnen, maar al snel terugkeren naar dezelfde oppervlaktetemperaturen als ze dieper zwemmen. Zelfs toen het omringende water zo koud was als 39 graden Fahrenheit, was de temperatuur van de haaien rond de 75 graden tijdens de duik van een uur.

Haaien zijn ectothermen, wat betekent dat hun lichaamstemperatuur grotendeels wordt bepaald door de temperatuur van het omringende water. Dr. Royer en zijn team gebruikten een wiskundig model om aan te tonen dat de temperatuurgegevens die ze verzamelden nergens op sloegen, tenzij de haaien op de een of andere manier actief lichaamswarmte vasthielden. Ze maten ook de warmtewisseling tussen dode geschulpte hamerhaaien (die aanspoelden op het strand) en een waterbad en vonden snelheden die vergelijkbaar waren met die tussen levende haaien in diep oceaanwater. De belangrijkste overeenkomst tussen de twee? “Er is geen warmteverlies via de kieuwen”, zei dr. Royer. De kieuwen zijn de eerste bron van warmteverlies in het lichaam van de vis.

“De neusgaten zijn in feite gigantische radiatoren die aan het hoofd zijn bevestigd,” zei hij.

De bewaarde lichaamswarmte en het ontbreken van andere fysieke aanpassingen die warmteverlies konden voorkomen, overtuigden Dr. Royer ervan dat de vissen “hun adem inhielden” op de een of andere manier die de waterstroom over de kieuwen stopte – en hun vermogen om zuurstof op te nemen. De onderzoekers vermoeden dat de hamerhaai dit doet door op basis hiervan de kieuwspleten daadwerkelijk te sluiten Let op 2015 De geschulpte hamerhaai die het werk doet meer dan 3000 voet onder de oppervlakte. wil dr. Royer bevestigde videocamera’s aan de duikkoppen van de hamer om deze hypothese te bevestigen.

Katherine McDonald, een mariene bioloog van de Universiteit van Miami die niet betrokken was bij het onderzoek, was het eens met de redenering van het team en zei dat ze “geen enkele manier zag” dat haaien normaal zouden kunnen ademen terwijl ze de lichaamstemperatuur op peil houden zoals in de gegevens te zien is.

Dr. Royer is vervolgens van plan om het metabolisme van de hamerhaaien te bestuderen om beter inzicht te krijgen in de herstelperiode die volgt op de intense atletische prestatie die ze elke nacht leveren. Hij vermoedt dat de neiging van hamerhaaien voor relatief korte periodes van hoge activiteit zou kunnen verklaren waarom ze zo gemakkelijk sterven als ze urenlang in vislijnen worden gevangen; Het is alsof je een toploper vraagt ​​om een ​​marathon te lopen.

“Deze studie vraagt ​​om veel aanvullende studies,” zei Dr. McDonald. “Het maakt me altijd blij dat haaien me kunnen verrassen.”