DOOR GERT VAN MAANEN - FOTO'S: MARK ROYER & DERON VERBECK - 12-05-2023 - Zoölogie
Een geschulpte hamerhaai in relatief ondiep water van de Kāneʻohe Bay bij Oʻahu (Hawaii), waar onderzoekers van het Hawaiʻi Institute of Marine Biology hun gedrag observeren. Foto: Mark Royer
Totaal onverwacht blijken hamerhaaien hun ‘adem in te houden’ tijdens diepe duiken. Een mogelijk wijdverbreide strategie onder vissen.
Hamerhaaien onderdrukken hun kieuwfunctie tijdens duiken van warm oppervlaktewater naar grote diepte met koude temperaturen. Deze nooit eerder opgemerkte en onverwachte strategie om warmteverlies tegen te gaan, ontdekte een Brits-Amerikaans team van marien biologen door de tropische geschulpte hamerhaai (Sphyrna lewini) met biologgers te volgen tijdens diepe duiken (Science, 12 mei). De strategie vertoont volgens de onderzoekers grote overeenkomsten met zeezoogdieren die bij diepe duiken hun adem inhouden en komt wellicht bij meer vissoorten voor.
Haaien en andere vissen zijn volledig ectoterm, waardoor hun lichaamstemperatuur in principe volledig afhankelijk is van de leefomgeving. Dit vormt vooral voor grote roofvissen een fysiologische uitdaging omdat ze voor hun functioneren bepaalde lichaamstemperaturen moeten handhaven, maar zich ook in koudere, diepere wateren wagen om prooien te vinden. Dit was de reden voor het onderzoek bij de geschulpte hamerhaai, die vanuit warm (sub)tropisch oppervlaktewater van 21 tot 28 graden Celsius herhaaldelijk nachtelijke duiken maakt naar diepten van meer dan 800 meter, met temperaturen van 5 tot 11 graden. Zo diep duiken is riskant omdat een sterke afkoeling van het lichaam de scherptediepte van het zicht, de hartfunctie en de zwemspierkracht vermindert. Voor haaien is dat laatste potentieel extra schadelijk omdat voorwaartse beweging zorgt voor de noodzakelijke waterstroom over hun kieuwen en daarmee ademhaling mogelijk maakt.
Een school geschulpte hamerhaaien vlak voor de kust van Hawaii. Foto: Deron Verbeck
Om thermoregulatie tijdens diepe duiken te analyseren zijn drie volwassen hamerhaaien uitgerust met biologgers die onder meer zwemdiepte, watertemperatuur en interne temperatuur registreren. Tot hun verrassing ontdekten de onderzoekers zo dat de haaien tijdens het diepste deel van elke duik een verhoogde lichaamstemperatuur behouden, tot wel 20 graden boven de omgevingstemperatuur. Ze verliezen pas snel warmte bij terugkeer naar het zeeoppervlak. Het behoud van lichaamswarmte tijdens het duiken is volgens de onderzoekers alleen mogelijk als de hamerhaaien effectief ‘hun adem inhouden’. Dit doen ze door hun mond en kieuwspleten strak te sluiten om de stroom van koud water over de kieuwen te verminderen en zo warmteverlies door convectie te voorkomen. Het snelle verlies van lichaamswarmte tijdens opstijging weerspiegelt waarschijnlijk de heropening van de kieuwspleten.
WIJDVERSPREID
‘Gezien de effectiviteit van adem inhouden en de sterke selectiekrachten op zulke vormen van gedragsmatige en fysiologische thermoregulatie, kan deze strategie wel eens wijdverspreid zijn onder diepduikende haaien en beenvissen’, schrijven de niet direct betrokken Australische marien biologen Mark Meekan en Adrian Gleiss in een begeleidende perspective in Science. ‘Het testen van deze hypothese vereist loggers die de interne fysiologie kunnen waarnemen in een brede reeks van duikende vissen.’
Zie ook:
Hammerhead sharks hold their breath on deep water hunts to stay warm - University of Hawai'i News, 11 mei 2023