Зубчатые акулы-молоты задерживают дыхание, чтобы согреть свое тело во время глубоких погружений в холодную воду, где они охотятся на добычу, такую как глубоководные кальмары. Это открытие, опубликованное в журнале Science исследователями Гавайского университета в Маноа, дает важные новые сведения о физиологии и экологии вида, который служит важным связующим звеном между глубоководными и мелководными средами обитания.
«Это было полной неожиданностью», — сказал Марк Ройер, ведущий автор и исследователь группы по исследованию акул в Гавайском институте морской биологии (HIMB) в Школе океанологии и наук о Земле UH Mānoa. «Для акул было неожиданностью задерживать дыхание, чтобы охотиться, как ныряющее морское млекопитающее. Это экстраординарное поведение для невероятного животного».
Жабры акул являются естественными радиаторами, которые быстро охлаждали бы кровь, мышцы и органы, если бы зубчатые акулы-молоты не закрывали свои жаберные щели во время глубоких погружений в холодную воду. Эти акулы являются тепловодными животными, но питаются на глубинах, где температура морской воды аналогична температуре морской воды в Кадьяке на Аляске (около 5ºC/40ºF), однако для эффективной охоты им необходимо согревать свое тело.
«Хотя очевидно, что дышащие воздухом морские млекопитающие задерживают дыхание во время погружения, мы не ожидали увидеть подобное поведение у акул», — сказал Ройер. «Это ранее ненаблюдавшееся поведение показывает, что зубчатые акулы-молоты имеют стратегии питания, которые в целом аналогичны стратегиям некоторых морских млекопитающих, таких как гринды. Обе эволюционировали, чтобы эксплуатировать глубоководную добычу, и делают это, задерживая дыхание, чтобы получить доступ к этой физически сложной среде для короткие периоды».
Исследовательская группа обнаружила это неожиданное явление, снабдив глубоководных зубчатых акул-молотов устройствами, которые одновременно измеряли температуру их мышц, глубину, ориентацию тела и уровень активности.
Они увидели, что их мышцы оставались теплыми на протяжении всего погружения в глубокую холодную воду, но внезапно охлаждались, когда акулы приближались к поверхности ближе к концу каждого погружения. Компьютерное моделирование показало, что акулы-молоты, должно быть, предотвращают потерю тепла своими жабрами, чтобы согревать свое тело во время этих глубоких погружений в холодную воду.
Кроме того, на видео с зубчатой акулой-молотом, плавающей вдоль морского дна на глубине 1044 метра (более 3400 футов), видно, что ее жаберные щели плотно закрыты, в то время как на аналогичных изображениях из поверхностных вод эти акулы плавают с широко открытыми жаберными щелями. Внезапное снижение температуры мышц, когда зубчатые акулы-молоты приближаются к поверхности в конце каждого погружения, предполагает, что они открыли свои жаберные щели, чтобы возобновить дыхание, еще находясь в относительно прохладной воде.
«Задержка дыхания согревает зубчатых акул-молотов, но также перекрывает им подачу кислорода», — сказал Ройер. «Итак, хотя эти акулы задерживают дыхание в среднем на 17 минут, они проводят в среднем только четыре минуты на дне своих погружений на экстремальных глубинах, прежде чем быстро вернуться в более теплые, насыщенные кислородом поверхностные воды, где дыхание возобновляется».
«Это открытие коренным образом продвигает наше понимание того, как зубчатые акулы-молоты способны нырять на большие глубины и выдерживать низкие температуры, чтобы поймать добычу», — сказал Ройер. «Это также демонстрирует тонкое физиологическое равновесие, которое зубчатые акулы-молоты должны ловить, чтобы успешно добывать корм». Зубчатые акулы-молоты не занесены в список находящихся под угрозой исчезновения на Гавайях, но находятся под угрозой исчезновения в других частях мира из-за чрезмерного вылова рыбы, прилова и потери среды обитания для питомников.
«Это новое и подробное понимание физиологии и экологии зубчатого молота повышает нашу способность эффективно управлять и сохранять этот культовый вид, выявляя потенциальные уязвимости, связанные с изменением условий океана или будущей эксплуатацией человеком этих глубоководных местообитаний, таких как глубоководная добыча полезных ископаемых или крупные масштабного рыболовства в мезопелагической «сумеречной зоне», что может усложнить или сделать более опасным для этих акул охоту на свою естественную добычу», — сказал Ройер. «Это экстраординарное физиологическое достижение, позволяющее зубчатым акулам-молотам расширять свою экологическую нишу в глубоководные глубины, вполне может сделать их уязвимыми для дополнительных воздействий человека».
https://phys.org/news/2023-05-hammerhead-sharks-deep-stay.html |
