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最近,在美國加利福尼亞州聖地牙哥市海洋科學2020年會議上發表的一項新研究顯示,在夏威夷海岸外,當扇形錘頭鯊潛入冰冷的深水中時,它們會保持體溫,這表明這種變溫動物在潛水時可能會屏住呼吸來保持體溫。
這個研究結果令人難以置信,因為鯊魚並不像我們人類一樣是恆溫動物,它們的體內沒有體溫調節系統,通常情況下,錘頭鯊會在水中呼吸的時候,將海水吸入自己的體內,這些海水會影響它們的體溫。
據夏威夷馬諾亞大學海洋生物學家馬克·羅耶(Mark Royer)稱,目前還不知道鯊魚有什麼生理手段可以在體內保留或產生熱量,屏住呼吸只是目前最合理的一個猜測。
夏威夷附近海域的水溫變化很大,海面溫度一般為25攝氏度,在800米深的地方,溫度為4攝氏度左右,已經接近冰箱內部的溫度了。羅耶懷疑錘頭鯨會調節它們的行為,以保持它們的肌肉足夠溫暖,以便在深海進行捕獵。
「錘頭鯊是一種熱帶和暖溫帶的物種。當它們的體溫過低時,它們就會失去肌肉功能,視力會減弱,新陳代謝也會減慢。如果鯊魚變得太冷,它就不能保持自己的運動和呼吸,」羅耶說。
鯊魚呼吸時會從海水中吸進氧氣,氧氣從它們的口中衝入,並通過鰓縫流出。它們必須不停地遊動以避免沉入海底。但它們的鰓的大面積表面接觸到的水也會使它們的血液迅速冷卻。羅耶認為,這些扇形錘頭鯊在潛水時可能只是閉上嘴,或是閉上鰓,以隔絕海水,避免自己的血液被海水冷卻。羅耶說:「我們知道深海的水是超冷的,但鯊魚體內是溫暖的。所以鯊魚不能讓身體的熱量通過鰓排出。」
一些溫血魚類,如藍鰭金槍魚和大白鯊,其身體內有專門的肌肉,可以重新加熱血液,讓它們在較冷的水中狩獵。但錘頭鯊並沒有類似的結構。「我們不知道這是什麼機制,不管是簡單地閉上嘴,閉上腮,還是把血液從腮中分流出去。」羅耶說:「這兩種機制中的任何一種都意味著鯊魚的鰓部不能有氣體交換,所以鯊魚在進行這些深度潛水時,它們能做的只有屏住呼吸了。」但這只是一個猜測。
羅耶在錘頭鯊身上安裝了一套傳感器,記錄了鯊魚的下潛深度和它們尾拍,身體的縱搖、橫搖的幅度,以及肌肉和周圍海水的溫度。這些鯊魚從瓦胡島的Kāneohe灣(Kāneohe Bay)出發,從海岸線反覆潛入超過800米的深度。在此期間,他跟蹤了9條鯊魚7到23天,收集了超過1750小時的數據。
在潛水過程中,鯊魚悠閒地下潛至約100米的深度。然後它們的鼻子向下傾斜80度,向深處疾馳。羅耶說:「它們幾乎就像俯衝轟炸機。在150米深度以上,這些鯊魚的身體溫度基本保持不變,當它們潛至300米深度時,研究人員開始觀察到它們的體溫開始下降,它們的遊動速度也在減慢。此後,鯊魚回到水面上呆了大約45分鐘,身體慢慢變暖,然後繼續潛水。
研究人員還不確定鯊魚在潛水時在做什麼,但偶爾在錘頭魚肚中發現深海魷魚喙,這表明鯊魚正在尋找生活在深水中的獵物。羅耶計劃在未來的工作中增加攝像頭,以了解更多鯊魚在潛水時的行為,並觀察它們的嘴和鰓,以證實他的猜測。