en av de mest grundläggande biologiska fakta vi lär oss i skolan växer upp: fåglar och däggdjur är varmblodiga, medan reptiler, amfibier och fisk är kallblodiga.

i ett nyligen publicerat dokument som publicerades i Science, Wegner et all, förklara att

endotermi (den metaboliska produktionen och kvarhållandet av värme till varm kroppstemperatur över omgivningen) förbättrar fysiologisk funktion, och hela kroppen endotermi sätter generellt däggdjur och fåglar från andra djur., Här beskriver vi en helkroppsform av endotermi i en fisk, opah (Lampris guttatus), som producerar värme genom konstant ”flapping” av vingliknande pectoralfenor och minimerar värmeförlusten genom en serie motströmsvärmeväxlare inom sina gälar. Till skillnad från andra fiskar distribuerar opah värmt blod i hela kroppen, inklusive till hjärtat, vilket förbättrar fysiologisk prestanda och buffrande inre organfunktion samtidigt som man föder i det kalla, näringsrika vattnet under havstermoklinen.,

hemligheten ligger i en speciellt utformad uppsättning blodkärl i fiskens gälar, vilket gör att fisken kan cirkulera varmt blod i hela kroppen.

forskare misstänkte redan att opah var speciell. De flesta fiskar som bor där opah gör-det vill säga hundratals meter djupt, i några av havets mörkaste och kallaste ställen-är tröga tack vare de låga temperaturerna. På dessa djup tenderar även rovfiskar att vara långsamma och väntar tålmodigt på att byte kommer i stället för att aktivt jaga ner det., Men opah, som tillbringar all sin tid på dessa djupa platser, har många funktioner som vanligtvis är förknippade med en snabbrörlig, aktiv rovdjur, som ett stort hjärta, massor av muskler och stora ögon. Dessa egenskaper gjorde opah ”en nyfikenhet”.

opahs hemlighet började först komma ut när NOAA-forskare och huvudförfattare av papperet tittade på ett gillprov och märkte något spännande.

alla fiskar har två typer av blodkärl i sina gälar: fartyg som transporterar blod in från kroppen för att hämta syre och andra kärl som transporterar syresatt blod tillbaka ut igen., I opah är det inkommande blodet varmt efter att ha cirkulerat genom fiskens kropp. Detta beror på att opah simmar genom att snabbt flaxa sina pectoral fenor, snarare än böljande sin kropp som många andra fiskar gör, att driva sig genom vattnet — en process som genererar hög värme. Men utgående blod, som just har varit i kontakt med vatten i gälarna, är kallt. Wegner märkte att i opahs gälar är de två uppsättningarna av kärl tätt buntade mot varandra, så att de inkommande blodkärlen kan värma upp det utgående blodet innan det går någon annanstans., Denna uppsättning, känd som ”motströms värmeväxling”, tillåter varmt blod att levereras i hela kroppen.

vissa andra typer av fisk, såsom tonfisk, har på liknande sätt utformat blodkärl i vissa delar av sina kroppar, vilket möjliggör ”regional endotermi” — varmblodighet som är begränsad till vissa organ eller muskler, såsom ögon, lever eller badmuskler. Men opah är den enda fisk forskare känner till som har denna design i sina gälar, där de flesta fiskar förlorar majoriteten av sin kropp värme till den omgivande kallt vatten., Genom att värma upp blodet i gälarna innan det går någon annanstans, uppnår opah inte bara regional endotermi, men helkropp endotermi, enligt tidningens författare. Testning visade att opah kan upprätthålla en kärnkroppstemperatur ca 5 grader Celsius varmare än det omgivande vattnet.

Medan endast en art av opah erkänns idag — Lampris guttatus — forskare börjar tro att de faktiskt borde dela opah i flera olika arter baserat på genetiska variationer i olika populationer runt om i världen., Opah i denna studie hittades utanför Nordamerikas västkust, så nästa steg blir att börja sampla opah i andra delar av världen för att se om de alla har samma specialiserade gälar.

på vägen kan framtida studier också undersöka andra relaterade typer av fisk för att försöka lista ut hur och när dessa speciella gälar utvecklades. Och eftersom en mängd olika fiskar redan uppvisar regional endotermi, inklusive tonfisk och vissa typer av hajar, kan det vara möjligt att denna typ av fysiologisk anpassning, har utvecklats många gånger i olika fisklinjer.,

det är möjligt att andra djuphavsarter har liknande anpassningar som Opah, även om det är osannolikt att forskare någonsin kommer att upptäcka en fisk som verkligen är varmblodig, på det sätt som valar eller andra marina däggdjur är varmblodiga.

under tiden är Opah en osannolik stjärna!