Биологи зафиксировали частоту сердечных сокращений синего кита в дикой природе

Впервые в истории морские биологи зафиксировали частоту сердечных сокращений синего кита в дикой природе, результаты которой очень удивили ученых.

Новое исследование, опубликованное в понедельник в Слушаниях Национальной академии наук, является первым, которое смогло раскрыть секреты сердечного ритма для голубых китов, находящихся в свободном плавании.
Полученные данные показывают, как сердца этих огромных млекопитающих помогают им задерживать дыхание в течение длительных периодов времени, а также как они внезапно могут использовать энергию, необходимую для кормления под водой, а затем восполнять уровень кислорода в крови, когда они возвращаются на поверхность.

В то же время новое исследование, проводимое совместно
с морским биологом Джереми Голдбогеном из Школы гуманитарных наук при Стэнфордском университете, предполагает, что синий кит достиг максимально возможного размера для водного организма на Земле. Согласно новому исследованию, сердечно-сосудистая система синего кита, хотя и впечатляет, вероятно, является пределом того, что биологически возможно,

Голубые киты — самые большие существа, которые когда-либо жили на планете. Эти водные млекопитающие могут достигать 30 метров в длину и весить 173 метрических тонны (380 000 фунтов или 172 365 кг). Чтобы представить это в перспективе — это примерно 292 очень тяжелых африканских слона — в настоящее время самых больших наземных животных на Земле.

синий кит
Исследователи из лаборатории Goldbogen помещают бирку с присоской на синего кита в заливе Монтерей.

Жизнь в океане — это то, что позволяет голубым китам расти до таких огромных размеров, что никакое существо такого огромного размера не может поддерживать себя на суше. Самыми крупными наземными животными, которые когда-либо жили, были титанозавры.

Длинноногие динозавры с аргентинозавром, бронтозавром и рапетозавром. Эти травоядные животные достигали 15 метров (50 футов) и весили почти 82 метрических тонны (180 780 фунтов или 82 000 килограммов). Они были большими, без сомнения, но не такими большими, как синий кит.
В новом исследовании отмечается, что еще одним важным фактором, способствующим росту голубых китов, является их узкоспециализированная сердечно-сосудистая система. Для морских биологов, однако, понять, что именно делает сердцебиение синего кита, оказалось трудным, учитывая, что они почти слишком велики для измерения. Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи разработали электрокардиограмму (ЭКГ), которую они прикрепили к синему киту с помощью присосок.

«Честно говоря, я думал, что это длинный путь, потому что нам нужно было сделать много правильных вещей: найти синего кита, поставить метку в нужное место на ките, хороший контакт с кожей кита и, конечно же, проверка работы метки и запись данных », — сказал Голдбоген в пресс-релизе.

Исследователям удалось прикрепить свое устройство к плавнику 15-летнего самца синего кита в бухте Монтерей, штат Калифорния. Устройство отслеживало ритмы сердца кита, когда оно нырнуло на глубину 184 метра (604 фута) и оставалось под водой почти 17 минут за один раз.

Глядя на результаты, исследователи смогли вести хронику сердцебиения синего кита. Когда кит совершил глубокое погружение, частота его сердечных сокращений замедлилась до 4–8 ударов в минуту, а иногда — всего два удара в минуту (нормальная частота сердечных сокращений в покое для людей составляет 60 до 100 ударов в минуту).
Благодаря этому радикально уменьшенному сердечному ритму кит смог сохранить запас кислорода в крови, что позволило ему оставаться под водой в течение продолжительных периодов времени и максимально увеличить время нагула.

погружение кит
Диаграмма, показывающая частоту сердечных сокращений синего кита в процессе кормления.

Находясь в поисках пищи, голубые киты, питающиеся фильтрами, совершают энергичные выпады, чтобы поглотить большие объемы морской воды, заполненные крошечной добычей. Если посмотреть на результаты ЭКГ, сердцебиение синего кита заметно подскочило во время этих поисков пищи, когда сердце животного билось примерно в два с половиной раза чаще по сравнению с его самой медленной частотой или брадикардией. Это была демонстрация удивительно гибкой сердечно-сосудистой системы кита, позволяющей ему работать в экстремальных условиях природы.
Как только кит вернулся на поверхность, частота его сердечных сокращений еще больше подскочила, в среднем она составляла уже 25 — 27 ударов в минуту. Ритм, известный как тахикардия, это когда кит работал над пополнением запасов кислорода в крови.
Профиль сердечного ритма для синего кита стал неожиданностью даже для исследователей. Наблюдаемая брадикардия была в 30-50 раз ниже, чем ожидалось. Согласно новой статье, низкая частота сокращений стала возможной благодаря эластичной части тела кита, называемой дугой аорты.
Этот замечательный фрагмент анатомии кита переносит кровь во внешние области гигантского тела кита, медленно сокращаясь, чтобы поддерживать кровоток в течение длительного интервала между ударами. Уникальные пульсации и форма сердца поддерживают кровоток, и это делает возможным повышение сердечного ритма кита. По мнению авторов, частота сердечных сокращений у голубого кита, вероятно, работает на максимальном возможном пределе, допустимом биологическими ограничениями. Они утверждают, что более крепкая сердечно-сосудистая система у животных на Земле маловероятна, а это новое исследование может фактически объяснить, почему ни один вид на Земле не вырос больше, чем синий кит.
Исследователи хотели бы использовать акселерометры для контроля скорости голубых китов в зависимости от их частоты сердечных сокращений. Они также хотели бы использовать свое устройство на присоске ЭКГ для измерения частоты сердечных сокращений у плавников, горбатых китов и малых полосатиков.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Геннадий

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *