Wie Hammerhaie warm bleiben, wird Ihnen den Atem rauben

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Um zu überleben, wenden Hammerhaie bei der Nahrungssuche in eiskalten Teilen des Ozeans einen Trick an, der bei anderen Fischen nicht beobachtet wurde.

Von Darren Incorvaia

Hammerhaie mögen es warm, für eine gute Mahlzeit nehmen sie es aber auch gern kalt. Die flachköpfigen Raubtiere tauchen mehrmals jede Nacht mehr als 2.600 Fuß aus tropischen Oberflächengewässern in die eiskalten Tiefen des Ozeans, um Fische und Tintenfische zu jagen, und ertragen zum Essen einen Temperaturabfall von 68 Grad Fahrenheit.

Wie vertragen diese kaltblütigen Chondrichthyaner diese Temperaturen, ohne sich in gefrorene Fische zu verwandeln? Eine am Donnerstag in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie zeigt, wie eine Art, Sphyrna lewini oder Bogenstirn-Hammerhaie, bei ihren nächtlichen Tauchgängen warm bleibt: Sie lassen die Halskrausen weg und schließen ihre Kiemen, wobei sie praktisch den Atem anhalten.

Diese Strategie zur Regulierung der Temperatur eines kaltblütigen Fisches wurde noch nie zuvor beobachtet und unterscheidet ihn von Hochleistungsfischen (ja, das ist der wissenschaftliche Begriff) wie dem Weißen Hai oder dem Atlantischen Roten Thun, die ganz andere Strategien anwenden, um extreme Kälte zu tolerieren.

Mark Royer, ein Haibiologe an der Universität von Hawaiʻi in Mānoa, wurde inspiriert, die geheime Heiztechnik des Bogenhammerhais zu untersuchen, nachdem er bei einem anderen Forschungsprojekt bemerkt hatte, wie tief sie tauchten. Er befestigte ein Paket Sensoren in der Nähe der Rückenflossen von sechs Hammerhaien in der Nähe von Hawaii. Die Pakete waren so konzipiert, dass sie sich nach mehreren Wochen von den Haien lösten und ein Satellitensignal sendeten, wenn sie bereit waren, aus dem Meer geschöpft zu werden.

Die Tags ähnelten Hai-Fitbits, sagte Dr. Royer, und sammelten Daten wie Tiefe und Körpertemperatur. Sie waren sogar empfindlich genug, um jede einzelne Schwanzbewegung des Fisches zu erkennen. Dr. Royer und Kollegen fanden heraus, dass die Hammerhaie zu Beginn ihres Abstiegs etwas Körperwärme verlieren, dann aber schnell wieder die gleichen Temperaturen wie an der Oberfläche erreichen, wenn sie tiefer schwimmen. Selbst wenn das umgebende Wasser bis zu 39 Grad Fahrenheit kalt war, hatten die Haie bei stundenlangen Tauchgängen Körpertemperaturen um 75 Grad.

Haie sind Ektothermen, das heißt, ihre Körpertemperatur wird weitgehend von der umgebenden Wassertemperatur bestimmt. Dr. Royer und sein Team verwendeten ein mathematisches Modell, um zu zeigen, dass die von ihnen gesammelten Temperaturdaten keinen Sinn ergaben, es sei denn, die Haie speicherten aktiv ihre Körperwärme. Sie maßen auch die Geschwindigkeit des Wärmeaustauschs zwischen toten Hammerhaien (die an den Strand gespült wurden) und einem Wasserbad und fanden ähnliche Geschwindigkeiten wie zwischen lebenden Tieftauchhaien und Meerwasser. Die entscheidende Ähnlichkeit zwischen den beiden? „Kein konduktiver Wärmeverlust über die Kiemen“, sagte Dr. Royer. Und die Kiemen sind die Wärmeverlustquelle Nr. 1 im Körper eines Fisches.

„Kiemen sind im Wesentlichen riesige Heizkörper, die am Kopf festgeschnallt werden“, sagte er.

Die konservierte Körperwärme und das Fehlen anderer körperlicher Anpassungen, die einen Wärmeverlust verhindern könnten, überzeugten Dr. Royer davon, dass die Fische „den Atem anhielten“ und irgendwie den Wasserfluss über ihre Kiemen stoppten – und ihre Fähigkeit, Sauerstoff aufzunehmen. Die Forscher vermuten, dass die Hammerhaie dies tun, indem sie die Kiemenschlitze physisch schließen, basierend auf einer Beobachtung aus dem Jahr 2015, bei der ein gebogener Hammerhai dies mehr als 3.000 Fuß unter der Oberfläche tat. Als nächstes möchte Dr. Royer Videokameras an tauchenden Hammerhaien anbringen, um diese Hypothese zu bestätigen.

Catherine Macdonald, eine Meeresbiologin an der University of Miami, die nicht an der Studie beteiligt war, stimmte der Argumentation des Teams zu und sagte, dass sie „keine Möglichkeit“ erkennen könne, wie die Haie normal atmen und gleichzeitig die beobachtete Körpertemperatur aufrechterhalten könnten Daten.

Als nächstes plant Dr. Royer, den Stoffwechsel der Hammerhaie zu untersuchen, um die Erholungsphase nach der extremen sportlichen Höchstleistung, die sie jede Nacht vollbringen, besser zu verstehen. Er vermutet, dass die Neigung der Hammerhaie zu relativ kurzen Perioden hoher Aktivität erklären könnte, warum sie so leicht sterben, wenn sie viele Stunden lang an Angelschnüren gefangen sind; Es ist, als würde man einen Elite-Sprinter bitten, einen Marathon zu laufen.

„Diese Studie lädt zu vielen weiteren Studien ein“, sagte Dr. Macdonald. „Ich bin immer wieder begeistert von der Fähigkeit der Haie, mich zu überraschen.“

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