シュモクザメが息を呑むほど体温を保つ仕組み

による支援

三葉虫

海の凍った場所で食べ物を求めて生き残るために、シュモクザメは他の魚では観察されていないトリックを使用します。

ダレン・インコルヴァイア著

シュモクザメは暖かいところを好みますが、おいしい食事のためなら寒くても喜んで食べます。この平頭の捕食者は、毎晩何度も熱帯の表層水から海底の極寒の深さまで2,600フィート以上潜って魚やイカを狩り、食事をするために華氏68度まで気温が下がるのにも耐えます。

この冷血なコンドリッチ類は、どのようにして冷凍魚にならずにこの温度に耐えられるのでしょうか? 木曜日にサイエンス誌に掲載された研究は、ある種のスフィルナ・レウィニまたはホタテシュモクザメが、夜の潜水中にどのようにして体温を保っているかを示している。彼らはフリルを飛ばし、エラを閉じ、基本的に息を止めている。

冷血魚の体温を調節するこの戦略はこれまで観察されたことがなく、極度の寒さに耐えるために大きく異なる戦略を使用するホオジロザメや大西洋クロマグロのような高性能魚（そうです、これは科学用語です）とは区別されます。

ハワイ大学マノア校のサメ生物学者マーク・ロイヤー氏は、別の研究プロジェクト中にサメがどれだけ深く潜っているかに気づき、その秘密の加熱技術を調査することを思いついた。彼は、ハワイ近郊のシュモクザメ6匹の背びれの近くにセンサーのパッケージを取り付けた。パッケージは数週間後にサメから切り離されるように設計されており、サメが海からすくい上げられる準備が整うと衛星信号を発する。

ロイヤー博士によると、タグはサメのFitbitsのようなもので、深さや体温などのデータを収集するという。彼らは魚の尾の個々の動きを検出するのに十分な感度さえ持っていました。ロイヤー博士らは、シュモクザメは降下を始めると体温を少し失うが、より深く泳ぐとすぐに水面と同じ温度に戻ることを発見した。周囲の水が華氏39度という寒さでも、1時間の潜水中のサメの体温は約75度だった。

サメは変温動物であるため、サメの体温は主に周囲の水温によって決まります。ロイヤー博士と彼のチームは、サメが何らかの形で積極的に体温を節約していなければ、収集した温度データが意味をなさないことを数学的モデルを使用して示しました。彼らはまた、（海岸に打ち上げられた）死んだシュモクザメと水槽の間の熱交換率を測定し、深海に潜る生きたサメと海水の間の熱交換率と同様の熱交換率を発見した。両者の重要な類似点は何ですか? 「えら全体での伝導熱損失はありません」とロイヤー博士は言いました。そして、えらは、魚の体の熱損失の最大の原因です。

「えらは本質的に、頭に縛り付けられた巨大なラジエーターです」と彼は言いました。

ロイヤー博士は、体温が保たれていることと、熱の損失を防ぐ他の物理的適応が欠如していることから、この魚は「息を止めて」おり、何らかの形でえらにかかる水の流れ、そして酸素を取り込む能力を止めているのではないかと確信した。研究者らは、シュモクザメが鰓裂を物理的に閉じることによってこれを行っているのではないかと考えている。これは、地表から3,000フィート以上の深さでそうしているシュモクザメの2015年の観察に基づいている。ロイヤー博士は、次にこの仮説を確認するために、潜水ハンマーヘッドにビデオカメラを取り付けたいと考えています。

この研究には関与していないマイアミ大学の海洋生物学者キャサリン・マクドナルド氏は、研究チームの推論に同意し、サメが海域で見られた体温を維持しながら正常に呼吸できる「方法が見当たらない」と述べた。データ。

ロイヤー博士は次に、シュモクザメの代謝を研究して、シュモクザメが毎晩行う極端な運動の偉業の後の回復期間をより深く理解することを計画している。同氏は、シュモクザメが比較的短期間に活発に活動する傾向が、釣り糸に長時間捕らえられると簡単に死んでしまう理由を説明しているのではないかと考えている。それはエリート短距離走者にマラソンを走るように頼むようなものです。

「この研究は多くのさらなる研究を招く」とマクドナルド博士は語った。「私を驚かせるサメの能力にはいつも満足しています。」

ニュース