jeden z najbardziej podstawowych faktów biologii uczymy się w szkole dorastając: ptaki i ssaki są ciepłokrwiste, podczas gdy gady, płazy i ryby są zimnokrwiste.

w niedawnym artykule opublikowanym w Science, Wegner et all, wyjaśniają, że

Endotermia (produkcja metaboliczna i zatrzymywanie ciepła do ciepłej temperatury ciała powyżej temperatury otoczenia) poprawia funkcje fizjologiczne, a endotermia całego ciała generalnie odróżnia ssaki i ptaki od innych zwierząt., Opisujemy tutaj endotermię całego ciała ryb, Opah (Lampris guttatus), która wytwarza ciepło poprzez ciągłe „trzepotanie” płetw piersiowych przypominających skrzydła i minimalizuje straty ciepła poprzez szereg przeciwprądowych wymienników ciepła w skrzelach. W przeciwieństwie do innych ryb, opah rozprowadza rozgrzaną krew w całym ciele, w tym do serca, poprawiając wydajność fizjologiczną i buforując funkcje narządów wewnętrznych podczas żerowania w zimnych, bogatych w składniki odżywcze wodach poniżej termokliny oceanicznej.,

sekret tkwi w specjalnie zaprojektowanym zestawie naczyń krwionośnych w skrzelach ryby, który umożliwia rybom krążenie ciepłej krwi w całym ciele.

naukowcy już podejrzewali, że opah jest wyjątkowa. Większość ryb, które żyją tam, gdzie opah – to znaczy, setki stóp głębokości, w niektórych z najciemniejszych i najzimniejszych miejsc oceanu – są powolne, dzięki niskim temperaturom. Na tych głębokościach nawet drapieżne ryby mają tendencję do powolnego przemieszczania się, cierpliwie czekając na zdobycz, zamiast aktywnie ją gonić., Ale opah, który spędza cały czas w tych głębokich miejscach, ma wiele cech zwykle związanych z szybko poruszającym się, aktywnym drapieżnikiem, takich jak duże serce, dużo mięśni i duże oczy. Te cechy czyniły opah „ciekawostką”.

tajemnica opah po raz pierwszy zaczęła wychodzić na jaw, gdy badacz NOAA i główny autor artykułu spojrzał na próbkę skrzelową i zauważył coś intrygującego.

wszystkie ryby mają w skrzelach dwa rodzaje naczyń krwionośnych: naczynia przenoszące krew z organizmu w celu pobrania tlenu i inne naczynia przenoszące utlenioną krew z powrotem., W opah napływająca krew jest ciepła po krążeniu przez ciało ryby. Dzieje się tak dlatego, że opah pływa szybko trzepocząc płetwami piersiowymi, zamiast falować swoje ciało, jak wiele innych ryb, aby napędzać się przez wodę — proces, który generuje wysokie ciepło. Ale wychodząca krew, która właśnie miała kontakt z wodą w skrzelach, jest zimna. Wegner zauważył, że w skrzelach opah dwa zestawy naczyń są ściśle powiązane ze sobą, dzięki czemu przychodzące naczynia krwionośne mogą rozgrzać wychodzącą krew, zanim trafi ona gdziekolwiek indziej., Ta konfiguracja, znana jako „przeciwprądowa wymiana ciepła”, pozwala na dostarczanie ciepłej krwi w całym ciele.

niektóre inne gatunki ryb, takie jak tuńczyk, mają podobnie zaprojektowane naczynia krwionośne w niektórych częściach ciała, co pozwala na „regionalną endotermię” — ciepłokrwistość, która ogranicza się do niektórych narządów lub mięśni, takich jak oczy, wątroba lub mięśnie pływackie. Ale opah to jedyna ryba, o której naukowcy wiedzą, że ma taką konstrukcję w skrzelach, gdzie większość ryb traci większość ciepła ciała na rzecz otaczającej zimnej wody., Dzięki rozgrzaniu krwi w skrzelach, zanim dotrze gdziekolwiek indziej, opah osiąga nie tylko endotermię regionalną, ale także endotermię całego ciała, według autorów pracy. Badania wykazały, że opah jest w stanie utrzymać temperaturę ciała około 5 stopni Celsjusza cieplej niż otaczająca woda.

podczas gdy tylko jeden gatunek opah jest obecnie rozpoznawany — Lampris guttatus — naukowcy zaczynają wierzyć, że powinni faktycznie podzielić opah na kilka różnych gatunków w oparciu o różnice genetyczne w różnych populacjach na całym świecie., Opah w tym badaniu znaleziono u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej, więc następnym krokiem będzie rozpoczęcie pobierania próbek opah w innych częściach świata, aby sprawdzić, czy wszystkie mają te same wyspecjalizowane skrzela.

po drodze, przyszłe badania mogłyby również zbadać inne pokrewne rodzaje ryb, aby spróbować dowiedzieć się, jak i kiedy te specjalne skrzela ewoluowały. A ponieważ wiele różnych ryb wykazuje już regionalną endotermię, w tym tuńczyk i niektóre rodzaje rekinów, możliwe jest, że ten rodzaj fizjologicznej adaptacji ewoluował wielokrotnie w różnych liniach ryb.,

jest możliwe, że inne gatunki głębinowe mają podobne adaptacje jak Opah, chociaż jest mało prawdopodobne, że naukowcy kiedykolwiek odkryją rybę, która jest naprawdę ciepłokrwista, w sposób, w jaki wieloryby lub inne ssaki morskie są ciepłokrwiste.

W międzyczasie, Opah jest mało prawdopodobną gwiazdą!