科学家发现了第一条温暖的鱼

研究人员发现了第一种可以保持整个身体温暖的鱼,就像哺乳动物和鸟类一样。 opah或月鱼生活在深冷水中,但它会从巨大的胸肌中产生热量。 由于体脂和鳃中血管的特殊结构,它保留了温暖。

“对于一条鱼来说,它是一种非凡的适应性,”达特茅斯马萨诸塞大学鱼类生理学家Diego Bernal表示,他没有参与这项研究。 研究人员怀疑,拥有一颗温暖的心脏和大脑可能使鲜为人知的鱼成为一种强有力的捕食者。

水将从大多数生物中取出热量。 因此,鱼通常会保持游泳水的温度。反过来,这会限制它们在较冷的水中的生物功能,特别是心血管耐力。 有一些例外情况:金枪鱼,长嘴鱼和一些鲨鱼在捕猎时可以暂时提高身体肌肉的温度,但他们必须回到温暖的水域,使其核心温度恢复正常。

opah( Lampris guttatus )看起来不像是一个凶猛的捕食者。 这条长约一米的桶状鱼通过拍打它的胸鳍来游动。 它生活在世界各地的海洋中,但对其生物学知之甚少。 它捕杀鱿鱼和鱼,通常在地表以下50米到200米处,水温仅为10°C且较冷。 2012年,位于加利福尼亚州圣地亚哥的国家海洋和大气管理局的渔业生物学家Owyn Snodgrass在加利福尼亚海岸捕获了一些opah作为常规调查的一部分。 他向他的同事Nicholas Wegner提供了鳃,他是鱼类生理学家。 “我被称为鳃人,”韦格纳说。

在Wegner将它们拉出来看之前,鳃在一个近20升的塑料桶中放入防腐剂几个月。 “我立即注意到有一些独特的东西,”他回忆道。 鱼只有一些大血管,可以将血液带入鳃中,也可以从鳃中吸出血液,微小的血管从水中吸收氧气。 但是opah有一个精细的微小血管网络,其中动脉位于紧密排列的静脉旁边。

成对的动脉和静脉的这种排列被称为rete mirabile ,或“奇妙的网”,并且通常在其他物种中用作逆流热交换器。 携带温血的血管将热量传递给从四肢回来的血管中的冷血。 这种解剖学技巧有助于水鸟在脚部处于冷水中时最大限度地减少热量损失; 有些鲸鱼的舌头上有类似的热交换器。 金枪鱼,长嘴鱼和某些鲨鱼使用这种rete mirabile来保持肌肉温暖。

opah是第一条在鳃周围发现了一条奇异的鱼。 鳃的热交换器被包裹在一厘米厚的脂肪层中,这在鱼类中是不常见的。 据推测,它用于绝缘。

Wegner,Snodgrass和他的同事决定测量海上opah的温度。 他们将鱼拖到船上后发现 ,正如他们今天在线报道的那样。

研究人员还测量了活鱼游泳时的肌肉温度。 为了做到这一点,他们使用钩子和线条抓住了opah,在胸肌中植入温度监测器,让他们在仍然附着在渔具上游泳几个小时。 即使在鱼类潜入4°C水后,肌肉仍保持在13°C至14°C左右。

由于温暖的心脏,较高的体温应提供多种优势,包括更强大的游泳和更好的耐力。 正如其他研究人员在2009年报道的那样,由于头骨底部有一个小型逆流热交换器 。 流向眼睛的血液被专门的眼部肌肉加热,这种肌肉在没有收缩的情况下产生热量,这种特征仅在鱼类中发现。

总而言之,证据使Wegner怀疑opah是一个活跃的捕食者,不像其他常常捕食猎物的掠食者。 凭借敏锐的视力,快速的反应时间和耐力,opah可以追求鱿鱼和快鱼,称为梭鱼。

Wegner和他的同事一直在收集关于自由游泳opah的行为数据,通过使用传感器弹出并在2天后浮到水面。 但是,对于掌握了寒冷深度的神秘温血动物,还有很多东西需要学习。 “这只是为了展示鱼类如何以惊人的方式适应,”Wegner说。

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