这篇文章说锤头鲨鱼（Hammerhead shark）为保持体温，在下潜冰冷深海猎取食物可以憋气长达17分钟，以防止热量从鳃裂丢失。疑惑鲨鱼那么长时间不呼吸，从哪里获得氧气？文章说鲨鱼下潜可以深达800米，鲨鱼是怎样避免减压病（decompression sickness，DCS）的？
初夏来临，炎热难耐的时候冲进清澈的溪水中，来一场酣畅淋漓的水仗是再好不过了。只是如果水温还没有显著上升，呆的时间久了身体就会觉得水太冰冷了，我们的本能反应会选择离开水源，裹上衣物取暖。
与这种玩乐接触到，可以随时退出的寒冷相比，有些海洋动物需要潜入深海处来获取食物，它们在捕食的时候无法迅速摆脱刺骨的海水。像大多数鱼类一样，生活在温带和热带表层暖水区域的路氏双髻鲨（Sphyrna lewini）是一种典型的外温动物，这意味着它的体温受周围环境影响很大。它时常会潜入近800米的深海捕捉鱿鱼等猎物，环境温度会下降20℃以上。
▲一群路氏双髻鲨（图片来源：Deron Verbeck）
一些深海鱼，比如金枪鱼和鼠鲨有特殊的适应性血管结构，可以将热量传递至特定器官，但是路氏双髻鲨没有这种功能，它们要如何保证自己在捕食时不变成冷冻鲨鱼呢？
近一期的《科学》封面文章给出了路氏双髻鲨的保命秘笈：屏住呼吸，与之相呼应的是《科学》封面上也用“Hold your breath”当作了醒目的标题。
▲当期Science封面（图片来源：Brandon Cole）
为了解开这一谜题，夏威夷大学马诺阿分校的海洋生物学家Mark Royer博士和同事在一些路氏双髻鲨身上安装了一个特殊的传感器，其功能有点类似于我们佩戴的运动手表，可以检测鲨鱼的运动模式，尾鳍的摆动以及体内温度。同时，其还可以收集周围环境的温度变化数据。
传感器在鲨鱼身上收集了23天的数据后返回了海面，根据作者的分析，路氏双髻鲨每次潜入深海时，都保持着较高的体温，比周围环境大约要高出20℃。捕食期间，双髻鲨的体温拨动不会超过0.1℃，只有在重回浅海过程中，体内热量才会有所流失，体温大约会下降2℃。
根据论文，鱼类从温水游向冷水时，肌肉组织中产生的热量被血液带走后，会迅速通过对流传热的方式从鳃部丧失。这也意味着，研究中的双髻鲨在潜水时，鳃部会一直保持着闭合，并且没有与周围的冷水发生热量传递。
▲路氏双髻鲨在深潜过程中的体温变化（图片来源：参考资料[2]）
这种闭合嘴部、鳃裂的方式可以减少流过鳃的水流，但是也抑制了获取氧气的能力。也就是说，为了保持体温，双髻鲨选择了屏住呼吸，整个屏气过程的平均时间可达17分钟。而这一理论也得到了其他一些论文的证实，比如有研究在遥控潜水器（ROV）镜头中，观察到在1034米水深中游泳的双髻鲨的鳃裂处于闭合状态。
▲研究者近距离拍摄到的一只路氏双髻鲨（图片来源：Mark Royer）
“这非常令人震惊，完全意想不到，” Royer博士表示，这也使路氏双髻鲨成为了首个确认可以通过屏气来维持体温的深潜鱼类，“想必水下的食物需要非常好吃才行”。
未来，研究团队还计划收集更多数据来印证这一机制，比如直接拍摄路氏双髻鲨的屏气全过程。他们推测，这一屏气维持体温的机制可能更广泛地在硬骨鱼类中存在。
参考资料：
[1] These sharks hold their breath to stay warm in frigid waters. Retrieved May 16, 2023 from https://www.science.org/content/article/these-sharks-hold-their-breath-stay-warm-frigid-waters
[2] “Breath holding” as a thermoregulation strategy in the deep-diving scalloped hammerhead shark. Science (2023). DOI: 10.1126/science.add444
