Il tonno contiene una quantità maggiore di emoglobina e mioglobina rispetto ad altre specie marine.
Uno dei dogmi che ci viene insegnato nelle lezioni di scienze naturali è che i mammiferi e gli uccelli sono animali a sangue caldo (endotermici), mentre i rettili e i pesci sono a sangue freddo (ectodermici). I primi sono in grado di produrre da soli il calore necessario affinché le funzioni organiche possano essere svolte senza dipendere dalle condizioni ambientali. Tuttavia, in mare è tutto molto più complicato di quanto sembri a prima vista. Non tutti i pesci sono ectodermici, quindi ci sono animali come il tonno e alcuni squali che sono ”endotermici regionali” e i pesci luna che sono endotermici. Il colore della carne del tonno (Thunnus) varia tra le specie, anche se sono più scuri di quello del resto del pesce. Questa tonalità è dovuta a diversi fattori, da un lato contiene un alto contenuto di mioglobina, un pigmento che è presente nelle cellule muscolari e funge da riserva di ossigeno. Inoltre, i muscoli del tonno hanno molti vasi sanguigni, con un’alta concentrazione di emoglobina, il che significa che possono nuotare a lungo ad alta velocità. Questi pesci nuotano a 3-7 km/h ma possono superare i 100 km/h. Con l’età la mioglobina aumenta, per questo i tonni più grandi e longevi hanno un colore rosso più intenso. Dopo la cattura, la mioglobina si ossida rapidamente e il colore rosso diventa brunastro.
Il tonno ha le branchie poste tra la bocca e la faringe, e grazie ad esse è in grado di catturare l’ossigeno dall’acqua per poter respirare. Quando aprono e chiudono la bocca, i vasi sanguigni assorbono l’ossigeno, trasportandolo direttamente nel sangue. I tonni hanno una rete di capillari sanguigni associati ai muscoli rossi, già descritta da Galeno nel II secolo d.C. C., detta Rete mirabile. Grazie ad essa, il calore prodotto nei muscoli viene trasportato attraverso le vene alle branchie, mentre il sangue ricco di ossigeno viene trasportato nella direzione opposta. Poiché le vene e le arterie sono molto vicine, il calore delle prime viene trasferito alle seconde, in modo che il sangue arterioso venga riscaldato prima di raggiungere i muscoli, invece di perdersi alla periferia. In questo modo, la temperatura corporea è di 5-14ºC sopra la temperatura dell’acqua, permettendogli di sopravvivere in zone inospitali per altri pesci. Ma le peculiarità anatomiche del tonno non finiscono qui. La superficie delle sue branchie è fino a trenta volte maggiore di quella di altri pesci, il che gli consente di estrarre quasi la metà dell’ossigeno che scorre alle branchie; la dimensione del cuore è dieci volte maggiore di quella che corrisponderebbe al suo peso corporeo e ha una pressione sanguigna tre volte superiore a quella degli altri pesci. I ricercatori dell’Università di Manchester e Stanford hanno dimostrato che l’adrenalina è un importante modulatore dell’attività cardiaca in questi pesci, impedendo al cuore di tonno di andare in arresto cardiaco quando immerso a temperature molto basse. Tutte queste peculiarità rendono uno dei predatori marini più efficienti che esistano.