观察发现双髻鲨在深潜觅食时会屏住呼吸以保持温暖

夏威夷大学马诺亚分校的研究人员有了一个令人惊讶的首次发现：双髻鲨(也叫锤头鲨)在深潜到冷水中进食时，像呼吸空气的海洋哺乳动物一样屏住呼吸。这一发现提高了我们对这种标志性鲨鱼的生理学的理解，但也引起了人们对人类干预深海生态系统所造成的潜在损害的担忧。

大多数鱼是外温性动物，这意味着它们不能调节内部体温，而是依靠环境来调节。当鱼从温暖的表层水移动到更深、更冷的水中时，肌肉组织产生的热量被血液带走，并迅速通过鳃离开身体。

双髻鲨被发现在沿海暖温水域和热带水域，但反复下潜到超过半英里(800米)的深度来觅食。这些深度的温度可以低至41 °F/5 °C。研究人员想确定，当双髻鲨潜入冷水中觅食时，其核心体温的变化是被动的还是主动控制的。

他们给成年双髻鲨安装了仪器，以测量潜水深度、环境水温、尾巴活动、身体方向和肌肉温度。他们发现，鲨鱼的肌肉温度在整个潜水过程中保持升高，但在它们返回水面时突然冷却。上升过程中温度的突然下降表明，鲨鱼屏住了呼吸，直到它们开始重新浮出水面并开始呼吸。

图示双髻鲨在深潜时的游泳行为和体温。这里显示的是深度(黑色)、肌肉内温度(红色)和鲨鱼尾部摇摆的加速度(绿色)。夏威夷大学马诺亚分校

根据计算机模型，研究人员认为，双髻鲨在深潜到冷水中时保持鳃部关闭，以防止热量外泄并保持身体温暖。这一发现是第一次，对研究人员来说是一个完全的惊喜。

"尽管呼吸空气的海洋哺乳动物在潜水时屏住呼吸是很明显的，但我们没想到会看到鲨鱼表现出类似的行为，"该研究的主要作者Mark Royer说。"这种以前没有观察到的行为揭示了双髻鲨的捕食策略与一些海洋哺乳动物大致相似。两者都已进化到寻求深居的猎物，并通过屏住呼吸，短时间内进入这些具有物理挑战性的环境。"

他们的理论得到了双髻鲨在超过3400英尺(1,044米)深处游泳的视频的支持，它们的鳃紧紧地闭着，与它们在水面上的图像相比，它们的鳃是开放的。

研究人员发现，虽然这些鲨鱼可以屏住呼吸相当长的时间，但它们只在短时间内深潜。

罗伊尔说："屏住呼吸可以使双髻鲨保持温暖，但同时也关闭了它们的氧气供应。因此，尽管这些鲨鱼平均憋气17分钟，但它们在极端深度的潜水底部平均只停留4分钟，然后迅速返回到更温暖、氧气充足的表层水域，恢复呼吸。"

双髻鲨是一个全球濒危物种，原因是过度捕猎，主要是为了获取其鱼鳍。研究人员的发现不仅提供了对该鲨鱼生理学的更详细的了解，而且突出了人类对深海生态系统干扰的潜在影响。

罗伊尔说："对双髻鲨生理学和生态学的这种新的详细了解增强了我们有效管理和保护这一标志性物种的能力，因为它揭示了与不断变化的海洋条件或未来人类对这些深层觅食栖息地的开发有关的潜在脆弱性，例如深海采矿或在中层'黄昏区'的大规模捕捞，这两种情况可能使这些鲨鱼更难或更危险地猎取其自然猎物。这种使双髻鲨能够将其生态位扩展到深海的非凡生理壮举，很可能使它们容易受到人类的额外影响"。