Найдена первая полностью теплокровная рыба

Ихтиологи из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) обнаружили первую полностью теплокровную рыбу. Ею оказалась представительница рода морских лучеперых рыб опахов – Lampris guttatus, или опах обыкновенный. В отличие от уже известных теплокровных рыб: полосатого тунца, некоторых видов макрели или акулы-мако, опахи могут поддерживать постоянную температуру (в среднем на 5 градусов Цельсия выше окружающей среды) не только в скелетных мышцах, но и во внутренних органах, таких как сердце и мозг. Работа опубликована в журнале Science. Пресс-релиз доступен на сайте NOAA.

Ранее ученые из NOAA уже доказали, что опахи способны поддерживать постоянную температуру внутри черепа. В новом исследовании они продемонстрировали, что этот эффект распространяется и на другие внутренние органы, а также полностью раскрыли механизм терморегуляции.

Выяснилось, что главным «теплогенератором» у опахов является интенсивное движение большими грудными плавниками. С ними связаны крупнейшие мышцы в теле рыбы. Их усиленная работа вызывает прилив метаболического тепла и разогревание венозной крови.

Известно, что основные теплопотери все рыбы несут в процессе дыхания, добывая кислород из холодной морской (или речной) воды через жабры. Разогретая венозная кровь насыщается в жабрах кислородом и, одновременно, быстро охлаждается. Однако у некоторых рыб, в том числе и опаха, эта проблема хитрым образом решается. Их кровеносная система представляет собой то, что еще в 1831 году Жорж Кювье назвал rete mirabile — «чудесной сетью», состоящей из тесно сплетенных вен и артерий.

«Чудесная сеть» работает как теплообменник с противонаправленными потоками теплоносителей (холодной артериальной и теплой венозной кровью). Артерия, выходящая из жабр, разветвляется на множество тоненьких сосудов и тесно переплетается с сосудами теплой венозной крови. Тонкие стенки сосудов легко пропускают тепло. Поэтому венозная кровь остывает внутри рыбы и тепловых потерь в жабрах почти нет. А артериальная кровь, подогревшись в «чудесной сети», попадает в органы и ткани уже теплой.

Обыкновенны опахи – довольно крупные рыбы. У них большое овальное и уплощенное с боков тело. Из-за этой особенности по-английски их нередко называют «лунной рыбой» или «солнечной рыбой», а также «океанским блином». Их вес достигает 270 килограммов, а длина 2 метров. Усовершенствованная терморегуляция позволяет им эффективно охотиться в глубоких холодных водах, где активное преследование добычи не характерно для других рыб, предпочитающих выжидать и нападать из засады. Это серьезное конкурентное преимущество, способствующее выживанию и процветанию вида.

«Чемпионом» же в терморегуляции среди рыб является полосатый тунец, способный поддерживать температуру тела в 27-28 градусов Цельсия на глубине в 1 километр, где температура воды лишь 5 градусов по Цельсию. Однако тунцы поддерживают высокую температуру главным образом в поперечнополосатой мышечной ткани, в то время как внутренние их органы довольно быстро остывают и замедляют работу. В отличие от них опахи поддерживают хоть и не столь высокую температуру, но равномерно во всем организме.