Когда самые большие животные на Земле перекусывают, их сердца пропускают удар - или иногда 30.
Это то, что команда морских биологов нашла после записи биения сердца синего кита впервые. После отсасывания пульсометра за спиной синего кита у побережья Калифорнии, исследователи наблюдали, как гигантское существо нырнуло и безостановочно всплыло в течение почти 9 часов, попеременно наполняя свои легкие воздухом, а живот - сотнями вкусных рыбных сотен. футов под поверхностью.
Во время этих глубоких погружений с целью охоты на диких животных частота пульса кита резко снижается, на поверхности он качает до 34 раз в минуту, а на самых глубоких глубинах - всего два удара в минуту - на 30-50% медленнее. чем ожидали исследователи.
Согласно новому исследованию, опубликованному вчера (25 ноября) в журнале Proceedings Национальной академии наук, простой акт укуса может подтолкнуть сердце синего кита к его физическим пределам - и это может объяснить, почему нет существ, более крупных, чем голубые киты когда-либо были замечены на Земле.
«Животные, которые работают в экстремальных физиологических условиях, могут помочь нам понять биологические пределы размера», - заявил в своем заявлении ведущий автор исследования Джереми Голдбоген, доцент Стэнфордского университета в Калифорнии. Другими словами: если сердце синего кита, возможно, не могло качать быстрее, чтобы питать свои ежедневные экспедиции по поиску пищи, как сердце большего животного могло качать еще быстрее, чтобы питать его еще большим количеством энергии?
Самые большие сердца на Земле
Голубые киты - самые большие животные, когда-либо известные на Земле. Как взрослые взрослые, голубые киты могут иметь длину более 100 футов (30 метров), или примерно размер двух школьных автобусов, припаркованных от бампера до бампера. Требуется большое сердце, чтобы привести в действие существо такого размера; хотя на самом деле он недостаточно велик, чтобы проплыть человеку, как утверждает городской миф, в 2015 году сердце одного синего кита весило 400 фунтов (180 килограммов) и выглядело примерно как гольф-кар.
Ученые уже знали, что пульс синего кита должен замедляться на глубине. Когда дышащие воздухом млекопитающие ныряют под воду, их тела автоматически начинают перераспределять кислород; сердца и мозг получают больше кислорода, а мышцы, кожа и другие органы - меньше. Это позволяет животным дольше оставаться под водой на одном дыхании, и это приводит к значительно более низкой частоте сердечных сокращений, чем обычно. Это верно как для людей, живущих на суше, так и для голубых китов - однако, учитывая гигантские размеры и мастерство китов при погружении на глубину более 1000 футов (300 м), их сердца вытесняются за пределы, намного превышающие наши.
Чтобы точно узнать, насколько сильно меняется пульс синего кита во время погружения, авторы исследования следили за группой китов, которых они ранее изучали в Монтерей-Бей, Калифорния, и пометили одного специальным датчиком, установленным на конце шест футовый (6 м). Кит был самцом, впервые замеченным 15 лет назад. Датчик представлял собой пластиковую оболочку размером с ланч-бокс, оснащенную четырьмя присосками, две из которых содержали электроды для измерения сердцебиения кита.
Исследователи пометили кита датчиком с первой попытки, и там он оставался в течение следующих 8,5 часов, когда кит упал и всплыл на поверхность во время десятков миссий по поиску пищи. Большая часть этого времени проводилась под водой: самое длинное погружение кита длилось 16,5 минут и достигло максимальной глубины 600 футов (184 м), в то время как кит никогда не проводил более 4 минут на поверхности, чтобы наполнить свои легкие.
Датчик показал, что на самых низких глубинах каждого погружения сердце кита билось в среднем от четырех до восьми раз в минуту, с минимальным уровнем - всего два удара в минуту. Исследователи пишут, что между этими ритмами низкого темпа растягивающаяся аортальная артерия кита медленно сжималась, чтобы кислородная кровь медленно двигалась по телу животного.
Вернувшись на поверхность, частота сердечных сокращений кита ускорилась до невероятных 25–37 ударов в минуту, быстро зарядив кровоток животного достаточным количеством кислорода для поддержки следующего глубокого погружения. Авторы исследования написали, что во время этих быстрых остановок дозаправки сердце кита работало близко к физическим пределам - вряд ли сердце кита могло биться быстрее, чем это.
Этот естественный сердечный предел может объяснить, почему синие киты достигают максимального размера при определенных размерах, и почему на Земле никогда не было известных животных. Поскольку более крупное существо будет нуждаться в еще большем количестве кислорода, чтобы выдержать его длительные глубокие погружения для поддержания жизни, его сердце должно будет биться даже быстрее, чем у синего кита, чтобы заправить свое тело кислородом на поверхности.
По мнению авторов исследования, это не представляется возможным на основе текущих данных; голубые киты могут иметь - сейчас и навсегда - самые трудолюбивые сердца на Земле.
