#Hammerhaie halten beim Tieftauchen den Atem an

Ähnlich wie Meeressäuger die Luft anhalten, sind erstaunlicherweise auch Hammerhaie manchmal mit ausgesetzter Atmung im Wasser unterwegs, berichten Forscher: Um bei ihren Jagdausflügen ins kalte Tiefenwasser nicht auszukühlen, schließen die Fische ihre Kiemen. Dies geht aus Aufzeichnungen von Datenloggern und Beobachtungen bei Bogenstirn-Hammerhaien hervor. Möglicherweise ist diese Strategie auch bei anderen tief tauchenden Hai- und Fischarten verbreitet, lässt die Entdeckung vermuten.

Im Lauf der Evolution sind aus zwei sehr verschiedenen Tiergruppen erfolgreiche Jäger der Meere hervorgegangen: Neben den Fischen entwickelten sich später Vertreter der Säugetiere zu gewandten Räubern der Unterwasserwelt. Die körperlichen Merkmale und Strategien beider Tiergruppen unterscheiden sich dabei allerdings deutlich. Robbe, Wal und Co atmen über Lungen und müssen deshalb immer wieder auftauchen, um Luft zu holen. Besonders ist zudem, dass sie ihre Körpertemperatur auch im kalten Wasser stets auf einem hohen Niveau halten können, denn sie sind wie alle Säugetiere warmblütig. Ganz anders ist dies bei Haifisch und Co: Sie nehmen über ihre Kiemen Sauerstoff direkt aus dem Wasser auf und sind wechselwarm – ihre Körpertemperatur passt sich der Umgebung an.

Beide Systeme haben dabei Vor- und Nachteile. Fische können zwar durch ihr Temperaturkonzept Energie sparen, doch bei niedrigen Werten verlieren sie stark an Leistungsfähigkeit. Dies wird vor allem bei Arten zu einer Herausforderung, die zwischen warmen und sehr kalten Meeresschichten wechseln. Dies ist etwa bei den Bogenstirn-Hammerhaien (Sphyrna lewini) besonders ausgeprägt: Sie leben in tropischen Gewässern mit Oberflächentemperaturen um die 26 Grad Celsius. Um Tintenfische zu jagen, tauchen sie allerdings regelmäßig in Tiefen von mehr als 800 Metern ab, wo nur Temperaturen um fünf Grad Celsius herrschen.

Tauchgänge ausspioniert

Bisher erschien unklar, wie die Bogenstirn-Hammerhaie mit den tiefen Temperaturen bei ihren Jagdausflügen zurechtkommen. Deshalb entschlossen sich die Forscher um Mark Royer von der University of Hawai‘i in Mānoa, möglichen Strategien der Thermoregulation nachzugehen. Sie rüsteten dazu einige Bogenstirn-Hammerhaie mit speziell entwickelten Biologgern aus. Neben der Wassertemperatur, der Tiefe und der Bewegungsaktivität konnten diese Geräte über eine Sonde auch die Temperatur in den Muskeln der Versuchstiere erfassen.

Die Wissenschaftler stellten erstaunt fest: Während der etwa 17-minütigen Tauchgänge in die kalte Tiefe blieb die Muskeltemperatur der Haie auf einem Niveau deutlich über 20 Grad Celsius. So warm waren die Räuber auch noch unterwegs, als sie vermutlich bei der Jagd starke Bewegungsaktivität in der maximalen Tauchtiefe zeigten. Computermodellen zufolge müsste der starke Wärmeverlust über die großen Oberflächenstrukturen in den Kiemen der Haie eigentlich für einen sehr schnellen Temperaturabfall im Kaltwasser sorgen, sagen die Forscher. Doch aus den Daten ging hervor, dass erst im Verlauf des Auftauchens die Körpertemperatur deutlich sank.

„Apnoetauchen“ hält Hammerhaie warm

Wie die Wissenschaftler erklären, lässt sich dieses Muster nur dadurch erklären, dass die Hammerhaie ihre Kiemen bei den Tauchgängen in die kalte Tiefe schließen und dann dort gleichsam mit angehaltenem Atem auf der Jagd sind. Erst beim Auftauchen öffnen sie die Kiemen noch im kalten Wasser, wodurch es zu dem deutlichen Temperaturabfall am Ende des Ausflugs kommt. Wie die Forscher berichten, passen auch Beobachtungen von Tauchrobotern zu dieser Erklärung: Sie zeigen Bogenstirn-Hammerhaie, die mit fest verschlossenen Kiemenschlitzen in der Tiefsee unterwegs sind. „Die Studienergebnisse erweitern damit unser Verständnis darüber, wie Hammerhaie in der Lage sind, für die Jagd in große Tiefen zu tauchen und dort den niedrigen Temperaturen zu widerstehen“, resümiert Royer.

Es handelt sich bei dem „Atemanhalten“ der Hammerhaie auch um eine interessante Parallele zum Verhalten der Meeressäuger, betonen die Wissenschaftler. „Dass die über Lungen atmenden Meeressäuger beim Tauchen die Luft anhalten, ist bekannt und offensichtlich, doch wir haben nicht erwartet, dass es bei Haien etwas Ähnliches gibt“, sagt Royer. „Dieses bisher unbekannte Verhalten zeigt, dass bei beiden Tiergruppen Strategien für die Jagd entstanden sind, die ihnen für kurze Zeit Zugang zu den physisch anspruchsvollen Umgebungen der Tiefe gewähren“, so der Meeresbiologe.

Es könnte sich nun auch lohnen, die interessante Thermoregulationsstrategie weiter zu erforschen. Denn wie Mark Meekan von der University of Western Australia in Crawley und Adrian Gleiss von der Murdoch University in einem Begleitartikel zu der Studie hervorheben, könnte das Konzept auch bei anderen tief tauchenden Hai- und Fischarten weit verbreitet sein.

Quelle: University of Hawaii at Manoa, Science, doi: 10.1126/science.add4445

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