-
أسماك القرش ذات رأس المطرقة قادرة على الغوص بعمق في المياه المتجمدة شبه المتجمدة للقبض على فريسة نادرة.
-
لكن العلماء لطالما ارتبكوا بشأن كيفية بقاء الحيوانات ذوات الدم البارد على قيد الحياة في مثل هذه المياه الباردة.
-
أظهرت دراسة جديدة أن أسماك القرش يمكن أن تتوقف عن التنفس أثناء الغوص للحفاظ على دفء أجسامهم.
توصلت دراسة إلى أن أسماك قرش رأس المطرقة يمكنها حبس أنفاسها للبقاء على قيد الحياة في المياه المتجمدة تقريبًا أثناء الغوص العميق.
ووجدت الدراسة ، التي نُشرت في مجلة Science التي راجعها النظراء يوم الخميس ، أن أسماك القرش ذات رأس المطرقة الصدفي قادرة على الحفاظ على درجة حرارة أجسامها أثناء الغوص على ارتفاع 2500 قدم تحت السطح للبحث عن فريسة في أعماق البحار.
يعتقد العلماء الذين قادوا الدراسة أن أسماك القرش تفعل ذلك عن طريق إغلاق خياشيمها لتجنب دخول الماء البارد إلى أجسامها ، وهي استراتيجية بقاء لم يسبق لها مثيل.
هذا يعني أن أسماك القرش تحبس أنفاسها لمدة 17 دقيقة تقريبًا أثناء الصيد.
إبعاد الماء البارد
أسماك قرش رأس المطرقة هي حيوانات طاردة للحرارة ، مما يعني أنه ليس لديها طريقة داخلية للتحكم في درجة حرارة أجسامها.
يمكن أن تكون السباحة في الماء بدرجة حرارة مناسبة مسألة حياة أو موت لهذه الحيوانات لأن عملية الأيض والدماغ والرؤية والعضلات تبدأ في التباطؤ إذا أصيبت بالبرودة الشديدة. وإذا لم تستطع أسماك القرش السباحة ، فإنها تختنق.
إذن ، كيف تمكنت هذه الحيوانات من الغوص في الماء الذي ينخفض إلى درجة حرارة حوالي 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية) – وهو التجمد عمليا – حير العلماء لعقود.
قال مارك روير ، عالم فيزيولوجيا أسماك القرش وعالم سلوكيات من جامعة هاواي ، لـ Insider: “هذا أكثر من 20 درجة مئوية تغيرًا في درجة حرارة الماء الذي تشهده أسماك القرش هذه” في أقل من ساعة من الغطس.
لفهم كيفية بقاء أسماك القرش على قيد الحياة ، قام Royer وفريقه بتجهيز أسماك القرش ذات رأس المطرقة البالغة بأجهزة تتبع داخلية تحتفظ بسجل لعمقها ، ودرجة حرارة المياه المحيطة ، ومعدلات النشاط ، واتجاه الجسم.
ووجدوا أن أسماك القرش كانت قادرة على الحفاظ على درجة حرارة أجسامها طوال فترة الغوص تقريبًا ، حيث تنخفض درجة حرارتها الداخلية فقط عندما تكون أسماك القرش قريبة من السطح.
بالنسبة إلى Royer ، هناك تفسير واحد معقول: أسماك القرش تحبس أنفاسها.
تتاجر أسماك القرش بالتنفس من أجل الدفء
نظرًا لأن أسماك القرش لا تستطيع تنظيم درجة حرارة أجسامها ، فإن أي ماء بارد يمر عبر خياشيمها يبرد الجسم على الفور.
وقال روير: “بالنسبة لأي حيوان يستخدم الخياشيم للتنفس في الماء ، فإن الخياشيم مثل مشعات عملاقة مربوطة برأسك”.
لذا فإن الحل للتدفئة وسط المياه المتجمدة هو إبقاء الخياشيم مغلقة بإحكام.
تشير بيانات الفريق إلى أن أسماك القرش تغلق خياشيمها قبل إطلاق النار عموديًا تقريبًا لأسفل. يفتحون خياشيمهم مرة أخرى على عمق 1000 قدم فقط تحت السطح ، عندما يبطئون صعودهم لأعلى لالتقاط أنفاسهم.
وقال روير “هذه المدة بأكملها تستغرق في المتوسط 17 دقيقة”.
تدعم لقطات من دراسة سابقة هذه الفكرة. رصد هذا الفيديو سمكة قرش رأس المطرقة تسبح أثناء الغوص العميق قبالة سواحل تنزانيا. تكاد تكون خياشيم سمك القرش غير مرئية ، مما يوحي بأنها مغلقة بإحكام.
وقال روير: “هذا هو أول مثال رأيناه على الإطلاق لسلوك حبس الأنفاس للغوص في أعماق شديدة البرودة”.
تمنحهم الإستراتيجية ميزة تطورية ، ولكن هناك مشكلة
في حين أن الاستراتيجية قد تبدو محفوفة بالمخاطر ، قال روير إنها على الأرجح هي التي أعطت أسماك القرش ميزة تطورية ملحوظة.
وقال روير “بدلاً من الاضطرار إلى التنافس مع جميع أنواع أسماك القرش الساحلية الدافئة الأخرى الضحلة ، يمكنهم توسيع نطاق وصولهم إلى أعماق البحار حتى يتمكنوا من الصيد في المياه الضحلة وفي أعماق البحار عندما يريدون ذلك”.
وأضاف أن أسماك القرش هذه تطورت لتصبح من الرياضيين في أعماق البحار ، وتقوم بالغوص عدة مرات في الليلة.
لكن هناك مشكلة.
وقال روير: “المفاضلة في هذا بالطبع هي أنهم بحاجة إلى فترة تعافي بعد ذلك”.
قال روير: “سيبقون على السطح لحوالي 45 إلى 50 دقيقة. هذا نوع من التقاط أنفاسهم”.
قد يكون هذا هو السبب في أن أسماك القرش هذه أكثر عرضة للموت عندما يتم صيدها في حبال أو شباك الصيد بالقرب من السطح. وأضاف أنه في هذه المرحلة ، فإن أي جهد يحاول الهروب من الفخ يمكن أن يكون مميتًا.
قد تصبح أيضًا معرضة بشكل متزايد لأن تغير المناخ يغير أكسجة المحيطات.
وقال روير “على سبيل المثال ، في شرق المحيط الهادئ الاستوائي ، هناك مناطق ميتة آخذة في الاتساع حيث تنخفض مستويات الأكسجين في المحيط أكثر فأكثر بمرور السنين”.
“إذا كانت أسماك القرش هذه تحاول الصيد في تلك المياه ، فعندما تأتي ، هناك تلك النقطة التي يحتاجون فيها إلى فتح خياشيمهم مرة أخرى لبدء التنفس مرة أخرى. إذا ارتفعت هذه النقطة أعلى وأعلى باتجاه السطح ، فستكون ويصعب على هذا النوع ان يتعافى من الغوص “.
وقال روير إن المزيد من الأبحاث ستبحث كيف يمكن لأسماك القرش هذه أن تتحمل مثل هذه التمارين المكثفة دون التنفس.
من الممكن ، على سبيل المثال ، أن تكون أسماك القرش هذه ، مثل الحيتان التي تغوص في الأعماق ، قادرة على تخزين الأكسجين في عضلاتها بينما يكون دمها فقيرًا بالأكسجين. أو ربما تكون عملية التمثيل الغذائي الخاصة بهم أكثر تكيفًا للقيام بالتمارين اللاهوائية لفترات أطول من الوقت ، على سبيل المثال عن طريق الشحن الفائق للإنزيمات التي تحمي الجسم من التلف بسبب قلة الأوكسجين.
اقرأ المقال الأصلي على موقع Business Insider