Loài cá duy nhất biết nín thở

Một con nhám búa với miệng và mang mở, gần bề mặt đại dương ngoài khơi Hawaii. Ảnh: Biosphoto/Alamy.

Nhiều loài cá và động vật biển có vú lặn từ bề mặt biển ấm áp xuống vùng nước sâu để săn mồi. Trong quá trình săn mồi này, những loài biến nhiệt hay máu lạnh phải đối mặt với thách thức làm thế nào để giữ nhiệt độ cơ thể trong môi trường nhiệt độ nước chỉ vài độ C, lạnh đến gần đóng băng.

“Điểm 'thất thoát' nhiệt nhanh nhất đối với bất kỳ loài cá nào là ở mang", Mark Royer, nhà sinh lý học nghiên cứu hành vi của cá mập tại Viện Sinh vật biển Hawaii, nói với Nature. Có một lượng lớn máu ấm chảy qua mang, vì vậy bộ phận này về cơ bản là một bộ tản nhiệt khổng lồ gắn trên đầu.

Royer cho biết cá nhám búa giữ nhiệt độ cơ thể ổn định bằng cách đơn giản là "nín thở", không mở mang hoặc miệng trong khi lặn. Không có nước chảy qua mang, loài cá này không mất nhiệt cơ thể ra môi trường.

Một số loài, chẳng hạn như cá nhám voi, giữ nhiệt khi lặn nhờ kích thước khổng lồ. Những loài khác, chẳng hạn như cá ngừ, cá cờ, cá mập trắng lớn và cá mập mako thì phát triển các hệ thống trao đổi nhiệt chuyên biệt ở mang để tránh mất quá nhiều nhiệt cơ thể. Cá nhám búa không có các lợi thế hoặc khả năng thích nghi này, nhưng lại là loài có thể lặn nhanh, nhiều lần, đến độ sâu khoảng 800 m.

Để tìm hiểu bí quyết của cá nhám búa, nhóm Royer sử dụng các dụng cụ đo độ sâu, nhiệt độ nước, vị trí và chuyển động của cá, và một đầu dò gắn gần vây lưng để ghi lại nhiệt độ cơ thể cá nhám. 3 con cá nhám búa ngoài khơi bờ biển Hawaii đã được gắn bộ dụng cụ này.

Kết quả đăng trên Science tiết lộ rằng cá nhám búa lặn khoảng 6 lần, mỗi lần khoảng 5-7 phút, trong mỗi buổi đi săn, xuống đến vùng nước sâu có nhiệt độ 5–11 độ C, lạnh hơn khoảng 20 độ C so với trên bề mặt. Dù vậy, nhiệt độ cơ thể của chúng gần như không đổi trong suốt thời gian lặn.

Cá nhám búa không có lợi thế kích thước nhưng lại có khả năng lặn đáng kinh ngạc. Ảnh: National Geographic.

Nhiệt cơ thể cá nhám búa chỉ giảm nhiệt khi lên đến gần bề mặt, trùng với thời điểm chúng bắt đầu thở trở lại, để nước chảy qua mang.

Cơ chế nhịn thở này cho thấy cá nhám búa có khả năng đối phó với lượng oxy trong máu giảm mạnh trong quá trình lặn, Mark Meekan, nhà sinh thái học tại Viện Đại dương Đại học Tây Australia ở Perth, cho biết.

“Chúng có khả năng làm chậm cơ tim, làm chậm quá trình bơm máu đi khắp cơ thể. Các mô và máu của cá nhám búa có thể đã tiến hóa để chứa nhiều oxy hơn trên mỗi đơn vị thể tích, giống như sự thích nghi được thấy ở những người sống trên núi cao", Meekan nói.

Đến nay, cá nhám búa là loài cá duy nhất được phát hiện có khả năng nín thở như vậy. Nhưng các chuyên gia đặt giả thuyết rằng có những loài cá mập và cá khác nói chung có thể có cơ chế thích nghi tương tự, vì đây là lợi thế lớn khi đi săn trong môi trường nước lạnh.