کوسه‌ای که برای حفظ دما نفسش را حبس می‌کند

کوسه‌های سر چکشی (Sphyrna lewini) روش منحصر به فردی را برای جلوگیری از از دست دادن دمای بدن در هنگام شیرجه زدن در آب‌های عمیق و سرد برای شکار ایجاد کرده است و آن بستن آبشش‌ها است. این کار آن‌ها را به شکارچی‌های بهتری تبدیل می‌کند.

بسیاری از ماهی‌ها و پستانداران دریایی برای شکار از سطح گرم به آب‌های عمیق‌تر شیرجه می‌زنند. با این حال، حیوانات خونسرد با چالش حفظ دمای بدن روبرو هستند تا بتوانند متابولیسم خود را به اندازه کافی برای شکار فعال نگه دارند، در حالی که دمای آب اطراف آن‌ها تنها چند درجه بالاتر از دمای انجماد است.

مارک رویر (Mark Royer)، پژوهشگر فوق دکتری فیزیولوژی و رفتار کوسه در موسسه زیست‌شناسی دریایی هاوایی در کانیوهی می‌گوید: اصلی‌ترین نقطه‌ اتلاف سریع دمای بدن در ماهی، حتی ماهی‌های با عملکرد بالا، آبشش است. به دلیل حجم بالای خونِ گرمی که در آبشش‌ها جریان دارد، آن‌ها در اصل رادیاتورهای غول‌پیکری هستند که به سر ماهی بسته شده‌اند.

برخی از ماهی‌ها مانند کوسه نهنگ (Rhincodon typus) می‌توانند گرمای بدن خود را هنگام غواصی حفظ کنند. سایر ماهی‌ها مانند ماهی تن، مارلین و خانواده‌ای که شامل کوسه‌های سفید بزرگ (Carcharodon carcharias) و کوسه‌های ماکو باله کوتاه (Isurus oxyrinchus) می‌شود، سیستم‌های تبادل گرمایی ویژه‌ای را در آبشش‌ها ایجاد کرده‌اند که از اتلاف گرمای بیش از حد بدن جلوگیری می‌کند.

کوسه سر چکشی صدفی هیچ کدام از این مزایا یا سازگاری‌ها را ندارد، اما با شیرجه‌های سریع و مکرر تا اعماق حدود ۸۰۰ متر شنا می‌کند.

رویر و همکارانش برای درک اینکه چگونه این کوسه‌ها با تغییرات دما کنار می‌آیند، دستگاهی متشکل از ابزارهایی ساختند که عمق، دمای آب، مکان و حرکت را اندازه‌گیری می‌کرد و علاوه بر این یک کاوشگر تعبیه‌شده در ماهیچه‌های نزدیک باله پشتی، دمای بدن کوسه را ثبت می‌کرد. این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده بود که پس از چند هفته جدا شود و روی سطح شناور شود و سیگنالی برای بازیابی ارسال کند.

سه کوسه سر چکشی صدفی که در سواحل هاوایی گرفته شده بودند با این دستگاه برچسب‌گذاری شدند.

در مقاله ای که در مجله‌ی «Science» منتشر شد، محققان گزارش دادند که کوسه‌ها چندین بار به درون آب‌های عمیق با دمای پنج تا ۱۱ درجه سانتی گراد که حدود ۲۰ درجه سانتی‌گراد سردتر از سطح بود، شیرجه زدند و هر بار پنج تا هفت دقیقه در آنجا ماندند.

دمای بدن آن‌ها در بیشتر مراحل تا آخرین مرحله صعود به آب‌های گرم‌تر ثابت ماند و در آن جا به سرعت کاهش یافت.

گرم ماندن

رویر می‌گوید: کوسه‌ها با باز نکردن آبشش‌ها یا دهان خود در حین شیرجه زدن، دمای مرکزی بدن خود را ثابت نگه می‌دارند. آن‌ها نفس خود را حبس می‌کنند. اگر آب از روی آبشش‌هایتان عبور نمی‌کند، گرمای بدنتان را به محیط منتقل نمی‌شود.

کاهش دمای بدن در نزدیکی سطح همزمان با صعود تند کوسه‌ها اتفاق می‌افتد که به گفته‌ی رویر لحظه‌ای است که آنها شروع به نفس کشیدن می‌کنند و جریان آب روی آبشش‌ها برقرار می‌شود. آنها می‌توانند سرعت خود را کاهش دهند، آبشش‌هایشان را باز کنند و دوباره شروع به نفس کشیدن کنند زیرا سطح آبی که در آن هستند، به اندازه اعماق آن سرد نیست.

مارک میکان (Mark Meekan)، بوم‌شناس ماهی‌ها در موسسه اقیانوس‌های استرالیای غربی در پرث، می‌گوید: توقف دریافت اکسیژن به این روش نشان می‌دهد که سر چکشی صدفی باید بتواند با کاهش شدید سطح اکسیژن خون در طول غواصی مقابله کند، اگرچه مکانیسم آن هنوز مشخص نشده است. کاری که آن‌ها می‌توانند انجام دهند، کند کردن ضربان قلب و کاهش پمپاژ خون در اطراف بدن است. بافت‌ها و خون کوسه ممکن است برای حفظ اکسیژن بیشتر در واحد حجم تکامل یافته باشند. این مشابه سازگاری است که در افرادی که در ارتفاع زندگی می‌کنند ایجاد می‌شود. یا حتی ممکن است آن‌ها قادر به مقابله با محصولات مولکولی جانبی تنفس بی‌هوازی باشد که سطوح بالای آن می‌تواند در بدن سمی باشد.

تا کنون، تنها سر چکشی‌های صدفی اولین ماهی‌هایی بوده‌اند که این توانایی در آن‌ها کشف شده است، اما دیگر کوسه‌ها و ماهی‌ها نیز ممکن است سازگاری مشابهی یافته باشند.