Overraskelse: Verdens første varmblodede fisk er fundet
De store farverige glansfisk er netop blevet udnævnt til verdens første varmblodede fisk, efter at forskere har opdaget, at de kan regulere temperaturen i hele kroppen. Det strider mod traditionel biologi, som kategoriserer fisk som koldblodede.

Den amerikanske fiskebiolog Nick Wegner står bag den nye undersøgelse af glansfisk. Her holder han selv en af de krabater, som han har udnævnt til at være verdens første varmblodede fisk. (Foto: NOAA Fisheries Service)

Den amerikanske fiskebiolog Nick Wegner står bag den nye undersøgelse af glansfisk. Her holder han selv en af de krabater, som han har udnævnt til at være verdens første varmblodede fisk. (Foto: NOAA Fisheries Service)

De store farverige glansfisk er kendt for at svømme ned i hundreder af meters dybde.

Men selvom vandet er iskoldt i dybet, er glansfisk i stand til at holde kroppen flere grader varmere, viser ny amerikansk forskning.

Opdagelsen af glansfiskens varme sider går stik imod al traditionel viden fra biologitimerne: Her lyder den grundliggende lære, at fisk er koldblodede, mens fugle og pattedyr udgør klodens varmblodede dyr.

»Det er sindssygt spændende. Og opdagelsen er noget af en overraskelse,« siger Tobias Wang, som er professor i zoofysiologi på Aarhus Universitet.

Han har selv studeret udviklingen af varmblodethed (endotermi) hos hvirveldyr, men har ikke været en del af den nye undersøgelse, som er publiceret i det anerkendte tidsskrift Science.

'Mere ekstrem, end hvad vi hidtil har set'

Det var i forvejen kendt, at tunfisk og visse haj-arter bryder ’reglen’ om, at fisk udelukkende er koldblodede, fordi de er i stand til at regulere deres kropstemperatur i enkelte dele af kroppen.

Men i den nye undersøgelse rapporterer forskerne, at glansfisken er i stand til at regulere temperaturen i hele sin krop, og i gennemsnittet holde den runde fiskekrop fem grader varmere, end det vand der omgiver den.

»Der er tale om en fisk, som er på ingen måde er beslægtet med de hajer og tunfisk, vi kender som delvist varmblodede. Og så er det karakteristisk og helt nyt, at glansfisken er varmblodet i hele kroppen. På den måde langt er den langt mere ekstrem end det, vi hidtil har set,« fortæller Tobias Wang.

Fanges i Vesterhavet

Den sølvfarvede glansfisk er kendt fra tempererede have rundt om i verden og kan af og til også fanges i Vesterhavet.

Fakta

Fugle og pattedyr er varmblodede (endoterme) dyr – som selv kan regulere deres kropstemperatur, så den er anderledes end omgivelserne.
Mennesket er eksempelvis endoterm og holder en konstant kropstemperatur på ca. 37 grader - også selvom det er frostvejr.

De fleste fisk og krybdyr er koldblodede (ectoterme). Det vil sige, at deres kropstemperatur følger omgivelsernes temperatur.
Det betyder f.eks., at en krokodille i 20 grader varmt vand, vil have en kropstemperatur på ca. 20 grader og skifte til en kropstemperatur på 25 grader, hvis vandtemperaturen stiger til 25 grader.

Tunfisk og enkelte hajer er imidlertid delvist varmblodede (regionalt endoterme) og kan regulere kropstemperaturen i visse dele af kroppen – sådan at kropsdelen er varmere end omgivelserne.

Ny forskning tyder på, at glansfisk (Lampris guttatus) kan regulere temperaturen i hele kroppen og gennemsnitligt holde kroppen fem grader varmere end omgivelserne.

Fisken anses for at være en stor delikatesse at spise og skjuler sig normalt i flere hundrede meters dybde i kølige og svagt oplyste farvande.

Fisk, der bor i den slags kolde dybder, har ofte tendens til at bevæge sig langsomt og ligge på lur efter deres bytte frem for at jagte det.

Men opdagelsen af glansfiskens varmblodede karaktertræk kan måske ændre forskernes opfattelse af glansfisken som en langsom og inaktiv dybthavsfisk, mener forskerne bag opdagelsen.

»Før vi gjorde denne opdagelse, havde jeg indtryk af, at glansfisk var langsomme fisk, ligesom de fleste andre fisk i kolde miljøer. Men fordi den kan varme sin krop, viser den sig at være et meget aktivt rovdyr, der jager adrætte byttedyr såsom blæksprutter og kan migrere over store afstande,« lyder det i en pressemeddelelse fra fiskebiolog Nicholas Wegner, som står bag den nye undersøgelse.

Målte temperaturen med termometre

På Aarhus Universitet er Tobias Wang enig i, at det er et generelt træk, at varmblodede dyr normalt er mere aktive end koldblodede dyr.

»Varmblodethed tillader generelt dyr en meget større arbejdsevne, for som varmblodet kan man opretholde et større iltoptag. Derfor kunne man godt forestille sig, at forskerne har ret i, at glansfisken er et aktivt rovdyr. Men indtil videre er det deres postulat – vi ved det ikke med sikkerhed,« siger Tobias Wang.

I den nye undersøgelse har forskerne målt temperaturen på forskellige kropsdele af glansfisk, som blev fanget ved den amerikanske vestkyst. Forskerne implanterede også termometre på glansfisk, mens fiskene dykkede ned under bølgerne.

Her kunne de amerikanske forskere se, at glansfiskens muskler konstant var omkring fem grader varmere end omgivelserne – selv når fisken svømmede ned på mellem 50-300 meters dybde, hvor vandtemperaturen typisk var 8-11 grader.

Glansfiskens hoved og hjerte holdt sig også omkring tre grader varmere end vandet.

Professor: Slå koldt vand i blodet

På billedet udsætter forskerne en glansfisk, som de har udstyret med teknologi, som simultant optager fiskens dybde, vandtemperaturen og fiskens indre kropstemperatur. (Foto: NOAA Fisheries Service)

Opdagelsen har fået biologer verden over på den anden ende, og selvom Tobias Wang deler begejstringen, understreger den jyske fiskeprofessor alligevel, at man nok lige skal – tja - slå koldt vand i blodet, før man omskriver biologibøgerne.

»Fisken er jo ikke varmblodet i samme udstrækning som pattedyr og fugle, hvor temperaturen er henholdsvist 37 og 41 grader. Men det er ikke desto mindre rigtig spændende, at glansfisken kan holde en temperatur, der er knap 4 grader over dens omgivelsersiger Tobias Wang.

Han påpeger, at det allermest spændende spørgsmål er, hvordan det overhovedet lykkes glansfisken at holde sig varm i det kolde dyb.

Sådan holder glansfisken varmen

Forskerne bag undersøgelsen mener, at glansfiskens varme skabes af aktivitet i dyrets muskler, som er isoleret af et tykt lag fedt.

Dermed bliver fiskens blod altså opvarmet, når det løber forbi musklerne for at aflevere ilt. Men når blodet er blevet opvarmet og har afleveret sin ilt, skal det – som hos alle andre fisk - løbe ud for at opsamle ny ilt i gællerne med risiko for at miste varme ude omkring fiskens overflade.

Her foreslår forskerne i den nye undersøgelse, at blodets varmetab bliver minimeret af et tykt netværk af blodårer - et såkaldt rete mirabile eller 'vidundernet' - som sidder lige ved fiskens gæller.

Forskerne påpeger, at rete mirabile fungerer som det, ingeniører kalder for en modstrøms varmeveksler.

»Man har aldrig før set noget lignende i fisks gæller. Det er en cool opfindelse af de her dyr, som giver dem en konkurrencefordel,« udtaler Nicholas Wegner fra NOAA Fisheries’ Southwest Fisheries Science Center i Californien.

Fungerer som en modstrøms varmeveksler

Kort fortalt mener de amerikanske forskere altså, at fiskens varmekredsløb fungerer som følger:

  1. Blod sendes hen til musklerne for at aflevere ilt. Her bliver blodet opvarmet af de aktive muskler.
  2. Det varme blod løber nu tilbage til hjertet og derfra videre til gællerne for blive iltet på ny.
  3. Inden det varme blod når helt ud til gællerne, møder det imidlertid koldt blod, som er på vej tilbage fra gællerne.
  4. Når de to blodstrømme løber imod hinanden afgives varmen til den kolde blodstrøm. Dermed er det oprindeligt varme blod blevet afkølet, når det løber videre ud til gællerne.
  5. Det afkølede blod bliver iltet ude ved gællerne. Det smarte ved, at blodet allerede er afkølet, når det kommer frem til gællerne, er, at varmen forbliver inde i fiskens krop og ikke afgives til omgivelserne - til trods for, at blodet kommer i tæt kontakt med koldt vand ude ved gællerne.
  6. Det kolde blod løber nu væk fra gællerne og tilbage ind mod fiskens muskler. På vejen opvarmes det kolde blod af nyt, varmt blod, som kommer inde fra fiskens krop.

Mangler beviser

Biolog Nick Wegner gør klar til at indsætte et termoelement i brystfinne-muskulaturen i en glansfisk. Udstyret skal registrere kropstemperaturen, mens fisken svømmer rundt i havet. (Foto: NOAA Fisheries Service)

På Aarhus Universitet har lektor Hans Malte studeret lignende principper om 'modstrøms varmevekslere' hos tunfisk. Hos tunen sidder varmeveksleren imidlertid inde omkring musklerne og sørger for, at visse dele af tunens krop forbliver varm (læs mere i denne artikel).

Tobias Wang mener, at de amerikanske forskere godt kan have ret i deres antagelse om, hvordan glansfiskens varmesystem fungerer – men de mangler beviser for, at teorien er rigtig.

»De viser, at det kolde og iltrige blod, som kommer ud fra gællerne er i tæt kontakt med det varme og iltfattige blod, der strømmer til gællerne. Varmeudveksleren vil ganske rigtigt holde varmen i kroppen, men observationen, at blodkarrene ligger så tæt, giver jo også mulighed for, at ilten, som netop er optaget over gællerne, tabes igen.«

»Det er påfaldende, at artiklens forfattere ikke diskuterer den mulige udveksling af ilt mellem det kolde og det varme blod. På den måde ryger fiskens iltkredsløb i vasken, og det skriger til himlen, at de ikke forholder sig til, hvordan fisken klarer dette problem,« siger Tobias Wang.

Han mener dermed at der skal flere undersøgelser til, før vi kan forstå, hvordan de store glansfisk holder på varmen.

Viser, hvor lidt vi ved om fisk

Alligevel understreger Tobias Wang, at han er begejstret for den nye opdagelse.

»Opdagelsen viser jo noget om, hvor lidt vi ved om, hvordan dyr opfører sig ude i virkelige verden. Vi har diskuteret karakteristika ved varmblodethed i de sidste 100 år, og så finder vi lige pludselig en fisk, som ingen ville forvente var varmblodet.«

»Derfor kan man godt i et svagt øjeblik over en god flaske vin tænke; ’Gud ved, hvor mange andre fisk der opfører sig anderledes, end vi troede’,« funderer Tobias Wang.

Video: Science Magazine

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om den 'sure' skildpadde her.