Акулы-молоты задерживают дыхание на глубоководной охоте, чтобы сохранить тепло

Акулы-молоты (Sphyrna lewini) задерживают дыхание, чтобы сохранить тепло тела во время глубоких погружений в холодную воду для охоты на такую добычу, как глубоководные кальмары. Это открытие, опубликованное в журнале Science исследователями из Гавайского университета в Маноа, дает важное новое понимание физиологии и экологии вида, который служит важным связующим звеном между глубоководными и мелководными местообитаниями.

«Это был полный сюрприз», — сказал Марк Ройер, ведущий автор исследования. «Было неожиданно, что акулы задерживают дыхание для охоты, как ныряющие морские млекопитающие».

Жабры акул являются естественными радиаторами, которые быстро охладили бы кровь, мышцы и органы, если бы акулы-молоты не закрывали жаберные щели во время глубоких погружений в холодную воду (около 5°C / 40°F). Им необходимо сохранять тепло тела для эффективной охоты.

Исследовательская группа обнаружила это явление, оснастив акул устройствами, которые одновременно измеряли температуру мышц, глубину, ориентацию тела и уровень активности. Они увидели, что мышцы оставались теплыми на протяжении всего погружения, но внезапно охлаждались, когда акулы приближались к поверхности. Компьютерное моделирование показало, что акулы должны предотвращать потерю тепла через жабры.

Видеозапись акулы-молота, плавающей на глубине 1044 метров, показала, что ее жаберные щели плотно закрыты. Внезапное охлаждение мышц при приближении к поверхности указывает на то, что они открывали жаберные щели, чтобы возобновить дыхание, находясь еще в относительно холодной воде.

«Задержка дыхания сохраняет тепло, но также отключает подачу кислорода», — сказал Ройер. «Поэтому, хотя эти акулы задерживают дыхание в среднем на 17 минут, они проводят в среднем только четыре минуты на максимальной глубине, прежде чем быстро вернуться в теплые, богатые кислородом поверхностные воды».

Это открытие принципиально меняет понимание того, как акулы-молоты способны нырять на большие глубины и выдерживать низкие температуры для поимки добычи.

Новое понимание физиологии и экологии акул-молотов повышает способность эффективно управлять и сохранять этот вид. Оно выявляет потенциальные уязвимости, связанные с изменением условий океана или будущим освоением человеком этих глубоководных кормовых угодий, например, глубоководной добычей полезных ископаемых или крупномасштабным рыболовством в мезопелагической «сумеречной зоне».

«Эта необычная физиологическая особенность, позволяющая акулам-молотам расширить свою экологическую нишу вглубь моря, вполне может сделать их уязвимыми для дополнительных антропогенных воздействий», — сказал Ройер.