Merentutkijat ovat jo pitkään tienneet, että joillakin kalalajeilla on ainutlaatuinen fysiologinen ominaisuus – hyvin lähellä toisiaan sijaitsevien valtimoiden ja laskimoiden verkko – jonka ansiosta ne pystyvät nostamaan sisälämpötilansa korkeammaksi kuin niitä ympäröivän veden lämpötila.
Nyt uusi tutkimus, jonka on tehnyt kansainvälinen tutkijaryhmä, johon kuuluu myös UC Santa Barbaran tutkimusbiologi Jenn Caselle, on osoittanut, että lajit, joilla on kyky lämmittää ytimensä – endotermiaksi kutsuttu prosessi – pystyvät uimaan kaksi ja puoli kertaa nopeammin kuin lajit, joiden ruumiinlämpö ei muutu. Lisäksi nämä lajit, joihin kuuluu joitakin haita ja tonnikaloja, voivat myös uida kaksi kertaa pidemmälle – matkat ovat verrattavissa lämminveristen eläinten, kuten pingviinien ja muiden merinisäkkäiden, matkoihin. Tutkijoiden havainnot on julkaistu Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä.
”Nopeamman ja kauemmas liikkumisen kustannukset ovat korkeat, joten on oltava ekologinen syy, joka ylittää fysiologiset kulut”, Caselle sanoo. ”Nämä endotermiset kalat käyttävät paljon enemmän energiaa jokaiseen liikkumisyksikköön kuin kylmäveriset lajitoverinsa.”
”Itse asiassa kuljetuskustannukset ovat arviolta kaksi kertaa suuremmat, mutta vastineeksi ne saavat hyötyjä lisääntyneestä uintinopeudesta ja laajemmasta vaellusalueesta”, hän lisäsi. Tutkijoiden analyysi viittaa siihen, että lämpimämpi ”punainen” lihaksen endotermia mahdollistaa nopeamman risteilyn ja suuremman kestävyyden, minkä ansiosta nämä kalat voivat puolestaan uida pitkiä matkoja suhteellisen nopeasti. Merentutkijat arvelevat, että tämän ominaisuuden ansiosta kalat pystyvät hyödyntämään kausittain vaihtelevia ravinnonlähteitä.
Tutkimuksessa tutkituista kalalajeista neljä – lohi-, silli-, valko- ja mako-tonnikalalajit – sekä viisi tonnikalalajia – keltaevätonnikala, eteläinen sinievätonnikala, Atlantin sinievätonnikala, Tyynenmeren sinievätonnikala ja valkotonnikala – ovat endotermisiä. Erityisesti yhden lajin, valkohain, vaellusalue on laajempi kuin ryhävalaan.
Erityisen kiinnostavaa, Caselle totesi, on se, että endotermia kehittyi itsenäisesti näissä selvästi erilaisissa kalaryhmissä. Nämä kaksi taksonomista ryhmää erosivat toisistaan yli 450 miljoonaa vuotta sitten, ja niiden yhteinen esi-isä oli todennäköisesti kylmäverinen. ”Konvergentin evoluution mekanismit eivät aina ole samat, vaikka tässä tapauksessa ne ovatkin melko lailla samat”, Caselle sanoi. ”On vain rajallinen määrä tapoja, joilla kala voi muuntua.”
”Tämä tutkimus alkaa valottaa mahdollisia syitä siihen, miksi nämä endotermiset kalat kehittyivät tällä tavalla”, Caselle totesi lopuksi. ”Paperimme sisältää lähes kaikki elektronisesti tallennetut tiedot, joita kirjallisuudessa tällä hetkellä on – ja se ei ole paljon. Haluaisimme pystyä laajentamaan anturilla taltioitujen tietojen käyttöä muihin kalaryhmiin, jotta voisimme rakentaa tietokokonaisuuden, jota voisimme analysoida nähdäksemme, mitä eri lajit tekevät liikkeidensä ja nopeutensa suhteen.”