VITHAJEN ÄR VARMBLODIG

Detta innebär att i flera viktiga delar av vithajens kropp är utsatta för nerkylning och potentiell syrebrist om vithajen slutar simma. Vithajen kan helt enkelt frysa ihjäl eller drunkna om den slutar simma.

En späckhuggare som andas luft behöver aldrig oroa sig för nerkylning på samma sätt. Att andas luft innebär att blodet inte behöver kylas ned i det omgivande vattnet och en isolering i form av späck kan istället skydda större delen från kroppen för temperaturbortfall. Dessutom finns det mer syre i luft än i vatten och andningsorganet i form av lungor behöver inte ta lika stor plats som gälar. Vithajen däremot måste bygga upp lokala temperaturgradienter i sin vävnad med hög blodcirkulation för att upprätthålla en högre regional kroppstemperatur samtidigt som den måste exponera stora volymer blod mot det omgivande vattnet via sina stora gälar.

Organ som har förhöjd kroppstemperatur utgörs av ögon och hjärna, magsäck och kroppshålan övre kroppsmuskler samt till viss del utmed sidolinjen. Man kan snabbt förstå att det är vitala organ som enbart tilldelas denna regionala förhöjda kroppstemperatur.

Vithajens högre kroppstemperatur alstras i röd muskulatur genom arbete för att andra vitala organ också kan tilldelas en högre kroppstemperatur. De röda musklerna sitter närmast intill ryggraden djup ner i muskulaturen. De ligger mot kroppshålan dorsalt och sträcker sig inte ut till sidlinjeorganet. De röda musklerna ligger som två rombiska band från gälarnas slut till stjärtfenans början i det övre muskelsegmentets botten (epaxialsegmenetet). Deras bredd och omfattning är som störst under ryggfenan.

Även andra fiskar har röda muskler som rävhajen Alopias vulpinus, makohajar Isurus spp., håbränder Lamna spp., tonfiskar Thunnus spp., svärdfisk Xiphias gladius, på liknande sätt med röda muskler placerade djupt in i muskelmassan. Andra fiskar som makrill Scomber scombrus har de röda musklerna på utsidan av kroppen.

Dessa röda muskler används för det kontinuerliga simmandet och arbetar ständigt. De vita musklerna som utgör en större del av musklerna används bara vid flykt och jakt. De vita musklerna är inte lika uthålliga och arbetar bara med det syre som finns lagrat i dem. Röda muskler är däremot uthålliga och kan lagra en större halt syre.

Hos vithajar har de röda musklerna vandrat in mot ryggraden för att behålla den temperatur de alstrar genom att omhöljas av de massiva vita musklerna som utgör 80-90 % av hajens kroppsmuskler. Vithajen har mycket röda muskler men håbränder har ännu mer under ryggfenan där sillhajen Lamna nasus och laxhajen Lamna ditropis har mest välutvecklade röda muskler. Laxhajen och sillhajen har också större hjärtan än vithajen i förhållande till kroppsmassan. När det gäller den totala volymen röda muskler har dock vithajen mest med 6 % av sina övre kroppsmuskulatur (epaxialsegmenetet) bestående av röda muskler. Vithajen har fördelade röda muskler över hajens längd medan håbärnderna har en större koncentration av sina muskler i centrala delen av kroppen. Håbärnderna kan alstra den högsta kroppstemperaturen bland hajar till följda av deras höga koncentration av röda muskler över samma område. Vithajen kan dock värma upp mer av sin muskelmassa utöver hela kroppslängden vilket också avspeglar levnadsätt. Håbränder är kallvattenshajar medan vithajen är en varmt tempererad hajart.

Håbrändernas simning påminner också mer om den hos tonfiskar vilka har sin merpart av röda muskelmassa i främre delen av kroppen. Vithajen är en mer flexibel haj som snabbt kan vända sin kropp i snäva svängar under jakt utan att aktivera sina vita muskler i större omfattning då de röda musklerna är mer utbedda utmed hela kroppens muskler.

Hos stora exemplar av vithaj kan de röda musklerna utgöra 8-12 % av muskelmassan. Större vithajar har de röda musklerna i främre delen av kroppen ovanför magsäcken medan mindre vithajar har större delen av de röda musklerna i bakdelen av kroppen.  Vithajar över 3 meter kan aktivt jaga delfiner och sälar eller fengångare vilka i regel förekommer i kallare områden eller där temperaturen förändras säsongsvis. De röda musklerna är en del i systemet för att öka kroppstemperaturen regionalt.

 

För att distribuera det varma blodets värme som bildas i musklerna på väg mot hjärtat krävs även ett mötande motströmssystem. Detta speciella organ möter det kalla syrerika blodet från gälarna innan det fortsätter vidare till de röda musklerna. Övre levernätet (det suprahepatiska nätet) kallas detta organ och är en ansamling av kapillärer och artärer som omsluter venöst blod från musklerna i två njurformade strukturer ovanför varje bröstfena. Det syrerika blodet från gälarna möter upp ansamlingar av varmt syrefattigt blod i stora vener placerade framför levern. Dessa vener omsluts av tusentals små kapillärer från gälarnas syrerika blod innan de fortsätter mot de röda musklerna och andra organ som behöver syre.

Det syrefattiga blodet som värms upp av det samlade syrefattiga blodet från gälarna fortsätter sedan mot hjärtat till viss del uppvärmt. På detta sätt kan en större volym av varmt blod möta en mindre volym kallt blod. Utan detta organ skulle blodet från gälarna fortsätta rakt mot de röda musklerna och uppvärmningen skulle inte nå samma effekt. Sillhajen och vithajen har speciellt välutvecklade övre levernät (suprahepatiska nät).
Ett viktigt organ med högre kroppstemperatur är vithajens matspjälkningssystem vilket även det genom sin höga kroppstemperatur kan absorbera föda snabbare än hos andra kallblodiga hajar. Det är det övre levernätet som bidrar till att värma upp denna del av kroppen. Magsäckstemperaturen ligger konstant på ca 26 grader Celsius hos vithajen vilket bidrar till att vithajen kan ta del av en snabbare näringstillförsel med högre metabolism oberoende omgivande vattentemperatur. Troligen kan det också bidra till en homogen temperatur för mikrober i magsäcken vithajen är beroende av.

Även tonfiskar Thunnus spp. har en förmåga att höja sin kroppstemperatur och även i detta fall hos magsäcken. Däremot tillskillnad från tonfiskar ha vithajen konstant högre temperatur medan tonfiskar bara ökar sin temperatur regionalt vid tillfälle föda finns i magsäcken. En tonfisk kan även justera sin temperatur på 12-20 timmar med en vithaj kräver upp till 5 dagar för att öka sin magsäcktemperatur 2-3 grader Celsius. Detta innebär också att vithajen måste höja sin inre temperatur mer om den befinner sig i kallare vatten. Den högre magtemperaturen medför att enzymer (trypsin och chymotrypsin) som bryter ner föda kan spjälka proteiner snabbare till aminosyror. Eftersom vuxna vithajar jagar marina däggdjur och i första hand söker efter det energirika späcket krävs också en snabb nerbrytning av just lipider eller fria fettsyror som späck utgörs av genom enzymet lipas. Genom att snabbt bryta ner späckrik föda kan vithajen effektivisera energiupptaget som i annat fall hade gått till spillo i en magsäck med samma temperatur som det omgivande havsvattnet. Överskott kan sedan lagras i levern som fungerar som energireserv hos hajar. Vidare har vithajen höga halter av hemoglobin i blodet, mer än andra hajar och fiskar vilket medför att syreupptaget är högt och därtill metabolismen och uthålligheten. Vithajens andel röda blodkroppar är jämförbart med de nivåer som vi finner hos däggdjur. Det vill säga hematokritnivån är tillräckligt hög för att de röda blodkropparna ska bära lika mycket syre till cellerna som hos däggdjur. Detta är en vital konkurrensfördel för en hajart skapad att jaga marina däggdjur. Den höga halten syre i blodet förklarar troligen varför fångade vithajar ibland kan vakna till liv på land flera timmar efter det att de fångats. Men det är inte bara magen och musklerna djupt inne i vithajen som har en högre regional kroppstemperatur. Viktiga sinnesorgan är likaså uppgraderade hos vithajen för att utmana de marina däggdjuren. Hjärna och ögon är omgivna av ett retia mirabilia vilket förser dessa områden med högre lokal temperatur och bidrar därmed till ökad metabolisk prestationsförmåga i förhållande mot andra vanliga hajar och fiskar. Centralneural och visuell kapacitet ökar därmed hos vithajen vilket gör den till en bättre kognitiv beslutsfattare i jakt på högintelligenta fengångare
Otariidae och delfiner Delphinidae. Hjärnan och ögonen hos vithajen är också uppvärmda. Att värma upp dessa viktiga organ medför ökad kognitiv förmåga
och effektiv predation av snabba bytesdjur som delfiner eller fengångare. Vithajen har ett speciellt organ kring ögonen känt som det undre ögonnätet (suborbitala nätet). Det undre ögonnätet (suborbitala nätet) är också ett organ som bygger på motströmsprincipen där varmt blod värmer upp kallt blod för att behålla högre regional temperatur för ögon och hjärna. Ögonmusklerna är röda muskler och är extra stora hos kungshajar Lamnidae i förhållande till andra hajar. Uppvärmning av ögonen sker på varje sida av hjärnan och ger upphov till att hjärnan som sitt emellan ögonen uppnår en högre temperatur. Hjärnan är dock inte lika isolerad som hos svärdfisken X. gladius vilken också uppvisar en liknande lösning där ögonen värms upp.

Uppvärmning av hjärnan hos makohaj Isurus oxyrinchus sker med 4 grader Celsius mot omgivande vattentemperatur. Vithajens förmåga att värma upp ögon och hjärna är dåligt undersökt men de flesta forskare är ense om att den finns. Varmt venöst blod från de röda musklerna kring ryggen tycks också i begränsad mängd transporteras till ögonen och hjärnan där blodet kan värma upp dessa organ. Röda muskler som omger ögonen bidrar till att hålla kvar temperaturen.