Акулы-молоты закрывают жабры, чтобы не замерзнуть во время глубоких погружений

Зубчатые головы-молоты, кажется, задерживают дыхание, когда ныряют в холодную глубокую воду. Закрывая свои богатые кровью жабры, они могут согреться во время охоты на добычу, эффективно обходя свою собственную хладнокровную биологию.

Исследователи уже знали, что зубчатые акулы-молоты (Sphyrna lewini) совершают повторяющиеся короткие ночные погружения, говорит Марк Ройер из Гавайского университета в Маноа. Драматические спуски могут быть охотничьими, так как клювы кальмаров из посещенных глубин оказались в желудках акул.

Но было неясно, как тропическим акушеркам удавалось выдерживать низкие температуры на такой глубине, обычно около 5°C. У других рыб, таких как большие белые акулы и тунцы, есть системы кровообращения, которые перерабатывают тепло, выделяемое их гибкими мышцами, позволяя активным хищникам согреваться в холодной воде. Но, как оказалось, молоты действуют иначе. Ройер и его коллеги поймали зубчатых акул-молотов в заливе Канеохе на Гавайях, ненадолго прикрепили их к борту лодки и прикрепили пакеты инструментов к основанию спинного плавника каждой акулы. Эти приборы измеряли температуру воды и мышц, а также биение и ускорение хвоста акулы во всех направлениях. После нескольких недель сбора данных о трех акулах пакеты сместились и всплыли на поверхность для поиска командой.

Исследователи обнаружили, что во время ныряния акулы-молоты внезапно устремляются ко дну под углом 80 градусов, яростно ударяя хвостом.

«Вы должны ожидать, что температура их тела сразу же упадет», — говорит Ройер. «Но это не то, что происходит».

Вместо этого температура их тела держится выше температуры окружающей среды в течение нескольких минут погружения примерно на 800 метров. Затем акулы приближаются к поверхности. Только тогда температура их тела окончательно падает.

Акулы теряют часть тепла в более прохладной среде через стенку своего тела, но исследователи подозревают, что эти загадочные результаты связаны с жабрами акул. Акулы дышат, поглощая кислород, растворенный в воде, через кровеносные сосуды в своих жабрах, что означает, что они являются частью тела, где большое количество крови подвергается воздействию холодной воды.

«Наибольшая скорость потери тепла у любого жаберного животного происходит через жабры», — говорит Ройер. «Это похоже на то, как если бы к вашей голове был прикреплен гигантский радиатор».

Если акулы тяжело дышали во время сложных погружений, температура их тела должна была быстро упасть. Исследователи подозревали, что ныряющие молотоголовые избегают этого, зажимая свои жаберные щели.

Действительно, на видеозаписях, на которых гребешки-молоты плывут на километр вниз, видно, что их жаберные щели плотно закрыты.

Хосе Эмилио Трухильо из Университета Отаго в Новой Зеландии задается вопросом, как молотоголовым удается быть такими спортивными при таком малом количестве кислорода. Он добавляет, что у ныряющих млекопитающих есть приспособления для работы с очень низким содержанием кислорода в тканях, так что, возможно, у молотоголовых тоже.

Гипотеза о задержке дыхания интересна и заслуживает дальнейшего изучения, говорит Филлип Моррисон из Университета Ванкувер-Айленд в Канаде. Однако он не убежден, что это «единственный механизм» без дополнительных исследований, таких как анализ температуры тела при различных уровнях потери тепла жабрами.

«Если исследователи правы, я думаю, что это одна из самых крутых физиологических черт среди акул», — говорит Моррисон.

Другие виды акул также могут использовать эту стратегию фридайвинга. Ройер отмечает, что океанические белоперые акулы (Carcharhinus longimanus) совершают похожие повторяющиеся крутые погружения.