Marinforskare har länge vetat att vissa fiskarter har en unik fysiologisk egenskap – ett nät av artärer och vener som ligger mycket nära varandra – som gör det möjligt för dem att höja sin inre temperatur till en högre nivå än det omgivande vattnet.

Nu har en ny studie av ett internationellt forskarlag med bland annat forskningsbiologen Jenn Caselle från UC Santa Barbara visat att arter som har förmågan att värma upp sin kärna – en process som kallas endotermi – kan simma två och en halv gång snabbare än de arter vars kroppstemperatur inte ändras. Dessutom kan dessa arter, som inkluderar vissa hajar och tonfiskar, simma dubbelt så långt, vilket är jämförbart med varmblodiga djur som pingviner och andra marina däggdjur. Forskarnas resultat publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences.

”Kostnaden för att förflytta sig snabbare och längre är hög, så det måste finnas ett ekologiskt skäl som väger tyngre än den fysiologiska utgiften”, säger Caselle. ”Dessa endoterma fiskar lägger mycket mer energi på varje rörelseenhet än vad deras kallblodiga motsvarigheter gör.”

”Faktum är att den uppskattade transportkostnaden är dubbelt så hög, men i gengäld får de fördelar av den ökade simningshastigheten och det bredare vandringsområdet”, tillade hon. ”Vi antar att dessa vinster gör det möjligt för dessa endotermer att vara effektivare jägare och att sträcka sig över större områden i sin migration, vilket förmodligen ger fördelar för matning och reproduktion.”

För att genomföra studien kombinerade teamet befintliga data med ny information som de fick genom att fästa sensorer – utformade och byggda av huvudförfattaren Yuuki Watanabe från Japans National Institute of Polar Research – på flera hajar på olika platser runt om i världen. Forskarnas analys tyder på att varmare ”röd” muskelendotermi möjliggör snabbare kryssning och större uthållighet, vilket i sin tur gör det möjligt för dessa fiskar att simma långa sträckor relativt snabbt. Havsforskarna spekulerar i att denna egenskap gör det möjligt för fiskarna att dra nytta av säsongsmässigt varierande födokällor.

Av dem som undersöktes i studien är fyra hajarter endoterma – laxfisk, hajpagel, vithaj och mako – liksom fem arter av tonfisk – gulfenad tonfisk, sydlig blåfenad tonfisk, atlantisk blåfenad tonfisk, Stillahavsblåfenad tonfisk och långfenad tonfisk. Särskilt en art, vithajen, har ett vandringsområde som är större än knölvalens.

Av särskilt intresse, påpekade Caselle, är det faktum att endotermi har utvecklats oberoende av varandra i dessa klart olika grupper av fiskar. De två taxonomiska grupperna skilde sig åt för mer än 450 miljoner år sedan, och deras gemensamma förfader var sannolikt kallblodig. ”Mekanismerna för konvergent utveckling är inte alltid desamma, även om de i det här fallet är det i stort sett”, säger Caselle. ”Det finns bara ett begränsat antal sätt på vilka en fisk kan koppla om sig.”

”Den här forskningen börjar kasta ljus över möjliga orsaker till varför dessa endoterma fiskar utvecklades på det här sättet”, avslutade Caselle. ”Vår artikel innehåller nästan all elektroniskt registrerad information som finns i litteraturen just nu – och det är inte mycket. Vi skulle vilja kunna utöka användningen av sensorinspelade data till andra grupper av fiskar för att bygga upp en datamängd som vi skulle kunna analysera för att se vad olika arter gör när det gäller deras rörelser och hastighet.”