Mariene wetenschappers weten al lang dat sommige vissoorten een unieke fysiologische eigenschap bezitten – een web van slagaders en aderen die zeer dicht bij elkaar liggen – dat hen in staat stelt hun inwendige temperatuur hoger te doen oplopen dan die van het hen omringende water.

Nu heeft een nieuwe studie door een internationaal team van wetenschappers, waaronder UC Santa Barbara onderzoeksbiologe Jenn Caselle, aangetoond dat soorten die het vermogen bezitten om hun kern op te warmen – een proces dat endothermie wordt genoemd – in staat zijn om twee en een half keer sneller te zwemmen dan soorten waarvan de lichaamstemperatuur niet verandert. Bovendien kunnen deze soorten, waartoe sommige haaien en tonijnen behoren, ook twee keer zo ver zwemmen – afstanden die vergelijkbaar zijn met die van warmbloedige dieren zoals pinguïns en andere zeezoogdieren. De bevindingen van de onderzoekers verschijnen in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

“De kosten om sneller en verder te gaan zijn hoog, dus er moet een ecologische reden zijn die opweegt tegen de fysiologische uitgaven,” zei Caselle. “Deze endotherme vissen stoppen veel meer energie in elke eenheid van beweging dan hun koudbloedige tegenhangers.”

“In feite zijn de geschatte kosten van transport twee keer zo hoog, maar in ruil daarvoor krijgen ze voordelen van die verhoogde zwemsnelheid en breder bereik van de migratie,” voegde ze eraan toe. “We veronderstellen dat deze voordelen deze endothermen in staat stellen om efficiëntere jagers te zijn en grotere gebieden te overspannen tijdens hun migratie, wat waarschijnlijk voedings- en voortplantingsvoordelen oplevert.”

Om de studie uit te voeren, combineerde het team bestaande gegevens met nieuwe informatie die ze verkregen door sensoren te bevestigen – ontworpen en gebouwd door hoofdauteur Yuuki Watanabe van het Japanse National Institute of Polar Research – aan verschillende haaien op verschillende locaties over de hele wereld. De analyse van de onderzoekers suggereert dat warmere “rode” spier endothermie een snellere vaart en een groter uithoudingsvermogen mogelijk maakt, wat op zijn beurt deze vissen in staat stelt om relatief snel lange afstanden te zwemmen. Deze eigenschap, zo speculeren de mariene wetenschappers, stelt de vissen in staat te profiteren van seizoensgebonden variabele voedselbronnen.

Van de in de studie onderzochte soorten zijn vier haaiensoorten endotherm – zalm, haringhaai, witte haai en kortvinmakreelhaai – evenals vijf soorten tonijn – geelvin, zuidelijke blauwvintonijn, Atlantische blauwvintonijn, Pacifische blauwvintonijn en witte tonijn. Eén soort in het bijzonder, de witte haai, heeft een migratiebereik dat groter is dan dat van de bultrugwalvis.

Van bijzonder belang, merkte Caselle op, is het feit dat endothermie onafhankelijk evolueerde in deze duidelijk verschillende groepen van vissen. De twee taxonomische groepen divergeerden meer dan 450 miljoen jaar geleden, en hun gemeenschappelijke voorouder was hoogstwaarschijnlijk koudbloedig. “De mechanismen van convergente evolutie zijn niet altijd dezelfde, hoewel ze dat in dit geval wel zijn,” zei Caselle. “Er zijn maar een beperkt aantal manieren waarop een vis kan rewire.

“Dit onderzoek begint licht te werpen op mogelijke redenen waarom deze endotherme vissen op deze manier evolueerden,” concludeerde Caselle. “Ons paper bevat bijna elk stukje elektronisch vastgelegde informatie in de literatuur op dit moment – en dat is niet veel. We zouden graag in staat zijn om het gebruik van sensor-gevangen gegevens uit te breiden naar andere groepen vissen om een dataset op te bouwen die we kunnen analyseren om te zien wat verschillende soorten doen in termen van hun bewegingen en snelheid.”