Squalo martello e caccia in apnea

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Può uno squalo martello andare in apnea? E soprattutto, perché dovrebbe farlo, visto che è in grado di respirare in acqua? Ebbene sì, gli squali martello smerlati (Sphyrna lewini Griffith & Smith, 1834) riescono a trattenere il respiro per cacciare ad elevate profondità, comportamento tipico dei mammiferi marini. Questo è quanto è stato scoperto da un gruppo di ricercatori dell’Università delle Hawaii a Manoa e pubblicato recentemente sulla rivista internazionale Science. Questo comportamento consentirebbe loro di mantenere costante la temperatura corporea quando raggiungono elevate profondità, dove la temperatura raggiunge valori fino a 5°C^[1]!

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Chi è lo squalo martello smerlato?

Lo squalo martello smerlato è uno squalo appartenente alla famiglia degli Sphyrnidae. Questa specie è distribuita in tutto il globo (distribuzione circumglobale) lungo i mari costieri caldi temperati e tropicali, ma compie ripetute immersioni notturne a profondità superiori a 800 m, dove la temperatura può arrivare fino a 5°C^[1].

Gli adulti possono vivere in solitaria, in coppia o anche in banchi, mentre i giovani vivono esclusivamente in gruppo^[2].

Lo squalo martello smerlato si nutre principalmente di pesci e molluschi cefalopodi^[3], ma anche di aragoste, gamberi, granchi ^[4], altri squali e razze^[5]. È considerato potenzialmente pericoloso per l’uomo, ma solitamente non mostra un comportamento aggressivo quando è avvicinato dai subacquei^[2].

Si tratta di una specie ectoterma, ovvero la sua temperatura corporea non è costante, ma dipende da fattori esterni (come nei rettili). Proprio per questo motivo, le immersioni notturne – a profondità dove la temperatura dell’acqua raggiunge valori molto bassi – rappresentano un grande rischio per il corretto funzionamento delle sue funzioni vitali. E allora come fa a compiere queste grandi immersioni?

Per rispondere a questa domanda, un gruppo di ricercatori dell’Università delle Hawaii ha equipaggiato degli individui adulti di squali con delle sonde che rilevavano la profondità, la temperatura dell’acqua circostante, i tassi di attività, l’orientamento del corpo e la temperatura intramuscolare.

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Lo squalo martello durante le immersioni profonde

Per immersione profonda si intende un’immersione che va dai 100 m ad oltre 400 m. I ricercatori hanno osservato che, nello squalo martello smerlato, le immersioni profonde avvengono in cinque fasi distinte:

fase 1 (durata di 21 minuti): l’animale comincia una lenta discesa fino a 110 m di profondità;
fase 2 (durata di 6 minuti): lo squalo inizia una rapida discesa fino al fondale;
fase 3 (durata di 4 minuti): una volta raggiunta la profondità massima di circa 635 m, lo squalo nuota similmente ad alcuni esemplari di mammiferi marini (come gli elefanti marini) e ad altre specie di pesci cartilaginei, come la razza Mobula tarapacana, compiendo dei movimenti di tipo ondulatori, come fossero dei rimbalzi. È in questa fase, quando raggiunge la massima profondità, che comincia la ricerca della sua preda;
fase 4 (durata di 6 minuti): una volta completata la caccia, inizia una rapida ascesa fino ad una profondità compresa tra i 350 e i 250 m, dove avviene un punto di inflessione;
fase 5 (durata di 18 minuti): dal punto di inflessione, lo squalo rallenta la sua risalita verso la superficie e riduce l’intensità del nuoto, diminuendo l’accelerazione, la frequenza e l’ampiezza dei battiti di coda.

Complessivamente, le immersioni hanno una durata media di 56 minuti.

Andamento della temperatura corporea

Nello studio^[2], i ricercatori hanno rilevato che gli squali martello smerlati analizzati hanno trascorso il 98% del loro tempo tra i 175 m e la superficie, dove la temperatura dell’acqua si aggira mediamente sui 25,6°C: in questi momenti, la loro temperatura intramuscolare ha mantenuto un valore medio di 26°C.

Durante l’immersione profonda, la temperatura dell’acqua aveva invece valori compresi tra i 5°C e gli 11°C. Pertanto, gli squali hanno sperimentato un calo della temperatura dell’acqua di circa 20°C. Tuttavia, la loro temperatura intramuscolare non è cambiata in modo consistente, almeno fino a quando, durante la risalita, gli squali si sono avvicinati alle acque superficiali (fine della fase 4, punto di flesso; 290 m di profondità circa), e la loro temperatura corporea si è rapidamente raffreddata. Questo fatto avveniva proprio in concomitanza con un brusco calo dell’intensità di nuoto.

Trasferimento di calore

I ricercatori hanno inoltre misurato il coefficiente di trasferimento del calore tra il corpo dell’animale e l’ambiente circostante ed è emerso un trasferimento di calore minore durante le fasi di nuoto intenso, nelle immersioni profonde. Tale risultato suggerisce l’esistenza di un meccanismo che consente a questi animali di ridurre la perdita di calore e di conservare la temperatura corporea fino al punto di inflessione, quando avviene la risalita^[2].

Questi risultati sono nel complesso paragonabili a quello che si conosce per specie endotermiche, ovvero quelle specie che riescono a regolare la temperatura corporea grazie ai processi metabolici interni, come il tonno obeso (Thunnus obesus), il pesce spada (Xiphias gladius)^[6] o noi mammiferi.

Se il trasferimento di calore avvenisse a livello branchiale durante tutta l’immersione, il raffreddamento corporeo dovrebbe iniziare (e persistere) nelle fasi più profonde dell’immersione. Tuttavia, ciò non avviene. I ricercatori suggeriscono allora che il meccanismo più probabile che consenta il mantenimento del calore corporeo sia la chiusura delle fessure branchiali (e quindi del cosiddetto trattenimento del respiro).

A sostegno di questa ipotesi, i ricercatori riportano immagini e video^[7] di uno squalo martello smerlato adulto che nuota ad oltre 1000 m di profondità al largo della Tanzania e che appare con le fessure branchiali chiuse. Al contrario, altri video di squali martello smerlati in acque superficiali mostrano le fessure branchiali aperte. Questo straordinario comportamento consente allo squalo martello smerlato di accedere a risorse trofiche che si trovano al di sotto delle calde acque superficiali.

Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per confermare l’ipotesi della chiusura branchiale, ad esempio attraverso l’installazione sulle pinne pettorali di telecamere che riprendano chiaramente l’apertura o la chiusura delle branchie.

Conclusioni

Da questa sorprendente scoperta emerge come i mammiferi e gli uccelli non siano gli unici gruppi animali in grado di regolare la propria temperatura corporea. Infatti, seppur con strategie e adattamenti differenti, anche specie appartenenti ad altri gruppi animali riescono a trattenere il calore.

Infatti, come dimostrato in questo studio, per gli squali martello smerlati, la chiusura delle fessure branchiali rappresenta la strategia vincente per il mantenimento del calore corporeo.

Spesso, le separazioni che, per convenzione, vengono fatte per descrivere i diversi gruppi animali non sono così nette ed esclusive. Infatti, certe caratteristiche che notoriamente vengono attribuite ad alcuni animali, si possono riscontrare anche in altri, come in questo caso, l’endotermia negli squali.

Questo studio ci suggerisce quanto ancora poco si sappia del mondo animale, in particolar modo di quello sottomarino, che è continuamente in grado di stupirci. Comprendere la fisiologia, l’ecologia e il comportamento di questa specie conduce ad un miglioramento nella gestione e conservazione di questa meravigliosa specie.

Referenze

Royer, M., et al. (2023). “Breath holding” as a thermoregulation strategy in the deep-diving scalloped hammerhead shark. Science, 380(6645), 651-655;
Compagno, L. J. V. (1998). Sphyrnidae. Hammerhead and bonnethead sharks. In: Carpenter, K. E., & Niem, V. H. (eds.). FAO identification guide for fishery purposes. The Living Marine Resources of the Western Central Pacific. pp, 1361-1366. FAO, Rome.
Last, P. R., & Stevens, J. D. (1994). Sharks and rays of Australia. CSIRO, Australia: 513.
De Bruin, G. H. P., Russell, B. C., & Bogusch, A. (1995). FAO species identification field guide for fishery purposes. The marine fishery resources of Sri Lanka. FAO;
Myers, R. F. (1999). Micronesian reef fishes: a comprehensive guide to the coral reef fishes of Micronesia. Coral Graphics, Barrigada, Guam;
Watanabe, Y. Y., Nakamura, I., & Chiang, W. C. (2021). Behavioural thermoregulation linked to foraging in blue sharks. Marine Biology, 168(11), 161;
Moore, A. B., & Gates, A. R. (2015). Deep-water observation of scalloped hammerhead Sphyrna lewini in the western Indian Ocean off Tanzania. Marine Biodiversity Records, 8, e91.

Immagine di copertina di Kris Mikael Krister (Wikimedia Commons, CC BY 3.0)