Команда обнаружила, что у самого большого млекопитающего в мире сердце работает на пределе своих возможностей
Недавно ученые впервые зафиксировали частоту сердечных сокращений дикого синего кита и обнаружили, что иногда тикер самого большого в мире млекопитающего бьется всего два раза в минуту.
Десять лет назад члены исследовательской группы разместили трекеры на императорских пингвинах на станции Мак-Мердо в Антарктиде, отслеживая их частоту сердечных сокращений, когда птицы ныряли в ледяные воды Южного океана. Это заставило их задуматься, могут ли они использовать ту же технологию на синих китах, которые могут достигать 110 футов и могут нырять на глубину до 1600 футов.
Записать сердце кита, однако, было гораздо сложнее, чем иметь дело с пингвинами. Согласно пресс-релизу, для наблюдения за сердцем кита команде необходимо было прикрепить сенсорную метку с помощью четырех присосок, в двух из которых были электроды, которые могли контролировать сердце животного. Но у синих китов кожа похожа на гармошку, которая растягивается и может сразу же оторвать бирку на присоске. Кроме того, в отличие от содержащихся в неволе китов, на которых тестировался датчик, дикие голубые киты не переворачиваются брюхом вверх, особенно в присутствии людей. он может собирать данные.
«Честно говоря, я думал, что это был долгий путь, потому что нам нужно было сделать так много вещей: найти синего кита, разместить бирку в нужном месте на ките, обеспечить хороший контакт с кожей кита. и, конечно же, убедиться, что метка работает и записывает данные», - говорит в своем заявлении морской эколог из Стэнфорда Джереми Голдбоген, ведущий автор статьи.
Когда команда обнаружила стаю синих китов возле залива Монтерей в Калифорнии, соавтор Дэвид Кейд, работающий в лаборатории Голдбогена, с первой попытки прикрепил бирку к 15 летний кит-самец с помощью 20-футового шеста. В конце концов сборщик данных размером с коробку для ланча скользнул на место рядом с плавником кита и начал контролировать его сердце. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Брэндон Спектор из Live Science сообщает, что датчик оставался прикрепленным к киту в течение 8,5 часов, пока кит десятки раз нырял и всплывал в поисках криля. После того, как он упал, метка всплыла на поверхность залива Монтерей, где команда ее и собрала. Данные показывают, что самое продолжительное погружение кита длилось 16 с половиной минут и достигло глубины 600 футов. Гигантское животное никогда не задерживалось на поверхности дольше четырех минут, переводя дыхание.
Данные также показали, что в самой нижней точке погружения сердцебиение кита замедлялось в среднем до четырех-восьми ударов в минуту, а иногда опускалось до двух ударов в минуту. Когда он начинал делать выпады и питаться под водой, его сердцебиение учащалось. Когда он всплыл на поверхность, сердцебиение увеличилось до 25-37 ударов в минуту, так как оно поглощало свежий кислород.
Результаты были неожиданными. Согласно пресс-релизу, самая низкая частота сердечных сокращений кита была на 30-50 процентов ниже, чем предполагалось. Команда подозревает, что растянутая дуга аорты животного, часть главной артерии, входящей в сердце, продолжает медленно сокращаться между ударами сердца, поддерживая приток крови к телу животного. Максимальная частота сердечных сокращений кита также была выше, чем предсказывали исследователи.
Команда предполагает, что сердце кита работает на физиологическом пределе при нормальном процессе кормления, и, возможно, это объясняет, почему массивные животные не эволюционировали, чтобы стать еще больше.
«У этого синего кита частота сердечных сокращений колебалась от 2 до 37 ударов в минуту, что составляет разницу более чем на порядок - в 10 раз», - говорит Голдбоген Клэр Кэмерон в Inverse.«Для сравнения, частота сердечных сокращений человека обычно может варьироваться от 60 до 200 ударов в минуту, что является гораздо более низким диапазоном, чуть более чем в 3 раза».
Профиль сердечного ритма показывает, что киты, вероятно, достигли максимального размера. «Учитывая, что частота сердечных сокращений максимальна во время обычного ныряния, даже у крупных китов могут возникнуть проблемы с удовлетворением физиологических потребностей», - говорит Голдбоген. «Необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы изучить множество возможных объяснений того, почему мы в настоящее время не видим животных крупнее синего кита».
Исследование не только дополняет наши знания об основах биологии синего кита, но и может помочь в его сохранении.
«Животные, которые работают на предельных физиологических значениях, могут помочь нам понять биологические пределы размера», - говорится в пресс-релизе Голдбоген. «Они также могут быть особенно восприимчивы к изменениям в окружающей среде, которые могут повлиять на их питание. Таким образом, эти исследования могут иметь важные последствия для сохранения и управления исчезающими видами, такими как синие киты.”
Теперь команда надеется добавить к своему датчику акселерометр, чтобы понять, как различные действия влияют на частоту сердечных сокращений синего кита. Они также хотят установить датчики того же типа на других китов того же семейства, включая плавниковых, горбатых и малых полосатиков.