Evolution and consequences of endothermy in fishes

Regional Endothermy, the metabolic heat by vascular countercurrent heat exchanger to raise temperature of slow-twitch locomotor muscle, eyes and brain or viscera, has been independently among several fish lineages, including lamnid shark, billfishes, and tunas. いずれも大型で活動的な遠洋性魚類であり、長距離回遊を行い、水柱内を垂直に移動するため、さまざまな水温に遭遇し、高いエネルギー需要がある。 魚類における内温性の発生についてまとめた後、内温性魚類とその外温性近縁種の系統比較を行い、内温性の2つの利点(熱的ニッチの拡大、有酸素性遊泳能力の向上)についての証拠を分析した。 内温性のキャラクターを系統樹にマッピングし、現存種の熱ニッチ、化石記録、内温性魚類が放射化した時期の古海洋条件などの情報を組み合わせることにより、熱ニッチの拡大が支持された。 しかし、内温性がニッチ拡大に必要であったことを示すことは難しく、また、サーモクライン下への潜水を繰り返すには内温性以外の適応が必要であることが分かっている。 遅筋の酸化的な運動筋温度を上昇させる能力の収斂進化は、その形質の選択的優位性を示唆するが、マグロとその外温性姉妹種(サバとカツオ)の比較では、内温が有酸素性遊泳速度、遅筋の酸化力、エネルギー効率を高めるという仮説を直接支持するものは得られない。 内温は高い標準代謝量と関連しており、これはこれらの高性能魚が多くの有酸素活動を同時に行うために必要な高い有酸素容量に起因している可能性がある。 標準代謝率が高いということは、内温性の利点が大きなエネルギーコストによって相殺されている可能性があることを示している。

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