A tengertudósok már régóta tudják, hogy egyes halfajok egyedülálló élettani tulajdonsággal rendelkeznek – az egymáshoz nagyon közel fekvő artériák és vénák hálójával -, amely lehetővé teszi számukra, hogy belső hőmérsékletüket magasabbra emeljék, mint az őket körülvevő vízét.
Most, egy nemzetközi tudóscsoport – amelynek tagja a UC Santa Barbara kutatóbiológusa, Jenn Caselle is – új tanulmánya kimutatta, hogy azok a fajok, amelyek rendelkeznek a magjuk felmelegítésének képességével – ezt a folyamatot endotermiának nevezik – két és félszer gyorsabban tudnak úszni, mint azok, amelyek testhőmérséklete nem változik. Ráadásul ezek a fajok, amelyek közé egyes cápák és tonhalak is tartoznak, kétszer olyan messzire is képesek úszni – a melegvérű állatokhoz, például a pingvinekhez és más tengeri emlősökhöz hasonló távolságra. A kutatók eredményei a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban jelentek meg.
“A gyorsabb és távolabbi mozgás költségei magasak, ezért kell lennie olyan ökológiai oknak, amely felülmúlja az élettani ráfordításokat” – mondta Caselle. “Ezek az endotermikus halak sokkal több energiát fektetnek minden egyes mozgási egységbe, mint hidegvérű társaik.”
“Valójában a szállítás becsült költsége kétszer olyan magas, de cserébe előnyökhöz jutnak a megnövekedett úszási sebesség és a szélesebb vándorlási tartomány miatt” – tette hozzá. “Feltételezésünk szerint ezek a nyereségek lehetővé teszik, hogy ezek az endotermák hatékonyabb vadászok legyenek, és nagyobb területeket fedjenek le vándorlásuk során, ami valószínűleg táplálkozási és szaporodási előnyökkel jár.”
A tanulmány elvégzéséhez a csapat a meglévő adatokat kombinálta új információkkal, amelyeket úgy nyertek, hogy a japán Nemzeti Sarkkutató Intézet vezető szerzője, Yuuki Watanabe által tervezett és épített érzékelőket a világ különböző pontjain élő több cápára erősítették. A kutatók elemzése arra utal, hogy a melegebb “vörös” izomzat endotermiája gyorsabb cirkálást és nagyobb állóképességet tesz lehetővé, ami viszont lehetővé teszi, hogy ezek a halak viszonylag gyorsan ússzanak nagy távolságokat. Ez a tulajdonság – a tengerkutatók feltételezése szerint – lehetővé teszi a halak számára, hogy kihasználják az évszakonként változó táplálékforrásokat.
A tanulmányban vizsgált fajok közül négy cápafaj – a lazac, a porbeagle, a fehér és a rövidúszójú makó – endotermikus, akárcsak öt tonhalfaj – a sárgaúszójú, a déli kékúszójú, az atlanti kékúszójú, a csendes-óceáni kékúszójú és a germon. Különösen egy faj, a fehér cápa vándorlási területe nagyobb, mint a púpos bálnaé.
Caselle megjegyezte, hogy különösen érdekes az a tény, hogy az endotermia egymástól függetlenül fejlődött ki a halak e határozottan különböző csoportjaiban. A két rendszertani csoport több mint 450 millió évvel ezelőtt vált el egymástól, és közös ősük valószínűleg hidegvérű volt. “A konvergens evolúció mechanizmusai nem mindig azonosak, bár ebben az esetben nagyjából igen” – mondta Caselle. “Csak korlátozott számú módja van annak, hogy egy hal átkapcsolódjon.”
“Ez a kutatás kezd fényt deríteni a lehetséges okokra, hogy miért fejlődtek így ezek az endotermikus halak” – zárta Caselle. “A dolgozatunk szinte minden elektronikusan rögzített információt tartalmaz, amit jelenleg a szakirodalomban találunk – és ez nem sok. Szeretnénk kiterjeszteni az érzékelőkkel rögzített adatok használatát a halak más csoportjaira is, hogy olyan adathalmazt hozhassunk létre, amelyet elemezve láthatnánk, hogy a különböző fajok mit csinálnak a mozgásuk és a sebességük tekintetében.”