Eén van de meest elementaire biologische feiten die we op school geleerd hebben: vogels en zoogdieren zijn warmbloedig, terwijl reptielen, amfibieën en vissen koudbloedig zijn.

in een recent artikel gepubliceerd in Science, Wegner et all, verklaren dat

endothermie (de metabole productie en retentie van warmte tot warme lichaamstemperatuur boven omgevingstemperatuur) de fysiologische functie verbetert, en endothermie over het algemeen zoogdieren en vogels onderscheidt van andere dieren., Hier beschrijven we een hele lichaamsvorm van endothermie in een vis, de opah (Lampris guttatus), die warmte produceert door het constante “flappen” van vleugelachtige borstvinnen en het warmteverlies minimaliseert door een reeks tegenstroom warmtewisselaars in zijn kieuwen. In tegenstelling tot andere vissen verspreidt opah warm bloed door het hele lichaam, ook naar het hart, waardoor de fysiologische prestaties worden verbeterd en de interne orgaanfunctie wordt gebufferd tijdens het foerageren in het koude, voedselrijke water onder de oceaanthermocline.,

Het geheim ligt in een speciaal ontworpen set bloedvaten in de kieuwen van de vis, waardoor de vis warm bloed door het hele lichaam kan circuleren.

wetenschappers vermoedden al dat de opah speciaal was. De meeste vissen die leven waar de opah leeft — dat wil zeggen, honderden meters diep, in sommige van de donkerste en koudste plaatsen van de oceaan-zijn traag, dankzij de lage temperaturen. Op deze dieptes, zelfs roofvissen hebben de neiging om langzaam te bewegen, wachten geduldig op prooi te komen door in plaats van actief te jagen het naar beneden., Maar de opah, die al zijn tijd op deze diepe plaatsen doorbrengt, heeft veel kenmerken die meestal geassocieerd worden met een snel bewegend, actief roofdier, zoals een groot hart, veel spieren en grote ogen. Deze kenmerken maakten de opah “een nieuwsgierigheid”.

Het geheim van de opah kwam voor het eerst naar buiten toen NOAA-onderzoeker en hoofdauteur van het artikel naar een kieuwmonster keek en iets intrigerends merkte.

alle vissen hebben twee soorten bloedvaten in hun kieuwen: vaten die bloed uit het lichaam halen om zuurstof op te nemen, en andere vaten die zuurstofrijk bloed weer naar buiten brengen., In de opah is het inkomende bloed warm na het circuleren door het lichaam van de vis. Dit komt omdat de opah zwemt door snel met zijn borstvinnen te flapperen, in plaats van zijn lichaam te golven zoals veel andere vissen doen, om zichzelf door het water te stuwen — een proces dat hoge hitte genereert. Maar uitgaande bloed, dat net in contact is geweest met water in de kieuwen, is koud. Wegner merkte op dat in de kieuwen van de opah, de twee sets bloedvaten strak tegen elkaar zijn gebundeld, zodat de inkomende bloedvaten het uitgaande bloed kunnen opwarmen voordat het ergens anders heen gaat., Deze set-up, bekend als” tegenstroom warmte-uitwisseling, ” laat warm bloed worden geleverd door het hele lichaam.

sommige andere vissoorten, zoals tonijn, hebben in bepaalde delen van hun lichaam een soortgelijke vorm van bloedvaten, waardoor een “regionale endothermie” mogelijk is — warm bloed dat beperkt is tot bepaalde organen of spieren, zoals de ogen, de lever of de zwemspieren. Maar de opah is de enige viswetenschapper die dit ontwerp in zijn kieuwen heeft, waar de meeste vissen het grootste deel van hun lichaamswarmte verliezen aan het omringende koude water., Door het bloed in de kieuwen op te warmen voordat het ergens anders heen gaat, bereikt de opah niet alleen regionale endothermie, maar hele lichaam endothermie, volgens de auteurs van de krant. Testen toonden aan dat de opah in staat is om een kern lichaamstemperatuur van ongeveer 5 graden Celsius warmer te houden dan het omringende water.

hoewel momenteel slechts één soort opah wordt erkend — Lampris guttatus — beginnen wetenschappers te geloven dat ze de opah eigenlijk in verschillende soorten moeten verdelen op basis van genetische variaties in verschillende populaties over de hele wereld., De opah in deze studie werden gevonden voor de westkust van Noord-Amerika, dus de volgende stap zal zijn om te beginnen met het bemonsteren van opah in andere delen van de wereld om te zien of ze allemaal dezelfde gespecialiseerde kieuwen hebben.

in toekomstige studies zouden ook andere verwante soorten vissen kunnen worden onderzocht om te proberen uit te zoeken hoe en wanneer deze speciale kieuwen zich hebben ontwikkeld. En aangezien een verscheidenheid van verschillende vissen al regionale endothermie vertonen, waaronder tonijn en bepaalde soorten haaien, is het mogelijk dat dit soort fysiologische aanpassing, vele malen is geëvolueerd in verschillende geslachten van vissen.,het is mogelijk dat andere diepwatersoorten dezelfde aanpassingen hebben als de Opah, hoewel het onwaarschijnlijk is dat wetenschappers ooit een vis zullen ontdekken die echt warmbloedig is, zoals walvissen of andere zeezoogdieren warmbloedig zijn.

ondertussen is Opah een onwaarschijnlijke ster!