물고기도 차갑고 어둡고 깊은 물에서는 때때로 숨을 참습니다.
하와이 근처에 사는 가리비 귀상어 상어는 따뜻한 지표수에서 일광욕을 하며 하루를 보냅니다. 그러나 밤에 이 물고기들은 수면 아래 수백 미터 아래의 차가운 바다 깊이에서 오징어와 다른 먹이를 사냥합니다. 상어는 잠수하는 동안 아가미 사용을 억제하여 본질적으로 한 번에 약 1시간 동안 “숨을 참음”으로써 차가운 물에서 체온을 유지할 수 있다고 연구원들은 5월 12일 사이언스에 보고했습니다.
고래와 다른 심해 잠수 포유류는 숨을 참는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 호놀룰루의 마노아에 있는 하와이 대학의 상어 생리학 및 행동 연구원인 마크 로이어(Mark Royer)는 다이빙 물고기에서 이러한 행동이 발견된 것은 이번이 처음이라고 말했습니다.
상어와 다른 물고기는 외온성입니다. 즉, 체온이 주변 물의 따뜻함에 의해 크게 조절됩니다. 물고기는 아가미를 통해 호흡하는 동안 많은 체온을 잃거나 얻습니다. 아가미는 기관을 통과하는 물에서 산소를 빼앗습니다.
“아가미는 머리에 묶인 거대한 라디에이터와 같습니다.”라고 Royer는 열을 누출한다고 설명합니다. 이 때문에 열대 지방의 많은 상어 종은 온도가 섭씨 26도 정도인 해수면 근처의 태양열로 가열된 물의 처음 약 100미터에 달라붙는 경향이 있습니다. 그러나 열대 지방 전역의 연안 해역에서 발견되는 종인 가리비귀상어(Sphyrna lewini)에 부착된 꼬리표는 이 상어들이 수면 아래 1,000m까지 밤마다 1시간 동안 잠수하는 것으로 나타났습니다.
이 깊이에서 수온은 5°C까지 낮아질 수 있습니다. 열대 상어에게는 너무 차갑습니다. 상어가 어떻게 그토록 혹독한 온도를 견뎌냈는지 알아보기 위해 Royer와 그의 동료들은 교미를 위해 오아후 섬의 얕은 만에 모인 상어의 등에 특별히 고안된 기구를 부착했습니다.
다음 23일 동안 이 센서는 상어가 어떻게 움직였는지, 얼마나 깊이 헤엄쳤는지, 내부 온도가 어떻게 변했는지 추적했습니다. “상어에게 Fitbit을 부착하는 것과 같았습니다.”라고 Royer는 말합니다. “상어가 무엇을 하고 있었는지에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있었습니다.”
데이터 쇼인 상어는 V자형으로 수심까지 잠수했습니다. Royer는 “미사일처럼” 똑바로 다시 발사하기 전에 수백 미터를 급강하했습니다. 그러나 이상하게도 잠수하는 상어의 체온은 잠수하는 동안 거의 움직이지 않았습니다. 상어가 수면보다 약간 더 차가운 수심 약 290m에서 천천히 올라갔을 때 체온이 평균 섭씨 2.8도 떨어졌습니다.
연구원들은 물고기가 잠수하는 대부분의 시간 동안 열을 유지하기 위해 아가미를 닫아야 했다고 결론지었습니다. 상어가 아가미를 다시 활성화한 것은 온도 측면에서 더 안전한 수심으로 돌아왔을 때였습니다. 약 1시간 만에 처음으로 산소를 흡입하고 그 과정에서 찬물을 빨아들였습니다.
케임브리지 대학의 상어 생태학자 Julia Spaet는 잠수하는 동안 열을 유지하는 것이 상어가 심해에서 빠르게 이동하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. 이 귀상어 상어가 아가미 활동을 억제함으로써 이것을 수행하는 것이 “절대적으로 가능”하지만 과학자들은 이것이 사실임을 증명하기 위해 카메라나 다른 수단을 사용하여 직접적인 증거를 얻어야 할 것이라고 그녀는 말합니다.
심해 잠수 영상 중 적어도 하나는 이것이 사실임을 암시합니다. 탄자니아 근처 1,000미터 깊이에서 배회하는 가리비 귀상어의 아가미는 몇 년 전에 캡처된 영상에서 닫힌 것처럼 보였다고 연구원들은 논문에서 언급했습니다. 이것은 귀상어가 체온을 유지한다는 새로운 연구 결과와 함께 Royer가 상어가 실제로 숨을 참는 것을 “매우 확신”하게 만듭니다. “이 종이 얼마나 특별한지를 강조하는 것입니다.”라고 그는 말합니다.