Kiedy największe zwierzęta na Ziemi biorą przekąskę, ich serca pomijają rytm - a czasem 30.
Tak właśnie odkrył zespół biologów morskich po raz pierwszy w historii bicia serca płetwala błękitnego. Po przyssawkowym ustawieniu czujnika tętna na grzbiecie błękitnego wieloryba u wybrzeży Kalifornii badacze obserwowali, jak olbrzymie stworzenie nurkuje i powraca nieprzerwanie przez prawie 9 godzin, naprzemiennie napełniając płuca powietrzem, a brzuch napełnieniem ławicami setek smacznych ryb stóp pod powierzchnią.
Podczas tych głębokich nurkowań polujących na wieloryby tętno wieloryba widziało się gwałtownie, pompując aż 34 razy na minutę na powierzchni i zaledwie dwa uderzenia na minutę na najgłębszych głębokościach - około 30% do 50% wolniej niż się spodziewali naukowcy.
Według nowego badania opublikowanego wczoraj (25 listopada) w czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences, prosty akt złapania ugryzienia może pchnąć serce płetwala do jego fizycznych granic - i to może wyjaśnić, dlaczego żadne stworzenia większe niż płetwal błękitny kiedykolwiek został zauważony na Ziemi.
„Zwierzęta, które działają w skrajnych warunkach fizjologicznych, mogą pomóc nam zrozumieć biologiczne granice wielkości”, powiedział główny autor badania, Jeremy Goldbogen, adiunkt na Uniwersytecie Stanford w Kalifornii w oświadczeniu. Innymi słowy: jeśli serce wieloryba niebieskiego nie byłoby w stanie pompować szybciej, by napędzać codzienne wyprawy żerujące, to jak serce większego zwierzęcia mogłoby pompować jeszcze szybciej, aby zasilić go jeszcze większą energią?
Największe serca na Ziemi
Płetwal błękitny to największe zwierzęta, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi. Jako dorosłe dorosłe płetwale błękitne mogą mierzyć ponad 30 metrów długości, czyli mniej więcej tyle, ile dwa szkolne autobusy zaparkowane zderzak-zderzak. Potrzeba wielkiego serca, aby zasilić istotę tej wielkości; choć nie jest wystarczająco duży, aby człowiek mógł przez niego przepłynąć, jak głosi mit miejski, serce jednego wieloryba wyrzuconego na brzeg ważyło w 2015 r. 400 funtów (180 kilogramów) i wyglądało, że jest mniej więcej wielkości wózka golfowego.
Naukowcy już wiedzieli, że puls niebieskiego wieloryba musi zwolnić na głębokości. Kiedy oddychające powietrzem ssaki nurkują pod wodą, ich ciała automatycznie zaczynają redystrybuować tlen; serca i mózgi dostają więcej O2, a mięśnie, skóra i inne narządy - mniej. Pozwala to zwierzętom pozostać pod wodą dłużej na jednym oddechu i powoduje znacznie niższe tętno niż normalnie. Odnosi się to zarówno do lęgowisk ludzkich, jak i wielorybów niebieskich - jednak biorąc pod uwagę olbrzymi rozmiar wieloryba i biegłość w nurkowaniu ponad 300 metrów pod powierzchnią, ich serca są przesunięte do granic daleko poza nasze.
Aby dowiedzieć się dokładnie, jak bardzo zmienia się częstość akcji serca płetwala podczas nurkowania, autorzy badania śledzili grupę wielorybów, które wcześniej badali w Monterey Bay w Kalifornii, i oznaczyli jednego ze specjalnym czujnikiem zamontowanym na końcu 20- słup długości (6 m). Wieloryb był samcem, którego pierwszy raz widziano 15 lat temu. Czujnik był plastikową skorupą wielkości pudełka na lunch wyposażoną w cztery przyssawki, z których dwie zawierały elektrody do pomiaru bicia serca wieloryba.
Naukowcy oznaczyli wieloryba czujnikiem przy pierwszej próbie i pozostał tam przez następne 8,5 godziny, gdy wieloryb zanurkował i wynurzył się na dziesiątki misji żerowania pożywienia. Większość tego czasu spędzono pod wodą: najdłuższe nurkowanie wieloryba trwało 16,5 minuty i osiągnęło maksymalną głębokość 600 stóp (184 m), podczas gdy wieloryb nigdy nie spędzał więcej niż 4 minuty na powierzchni, aby napełnić płuca.
Czujnik pokazał, że na najniższych głębokościach każdego nurkowania serce wieloryba biło średnio cztery do ośmiu razy na minutę, z niskim poziomem zaledwie dwóch uderzeń na minutę. Naukowcy napisali, że pomiędzy tymi niskimi tempami rozciągająca się tętnica aorty wieloryba powoli się kurczyła, aby powoli natleniona krew powoli przemieszczała się przez ciało zwierzęcia.
Z powrotem na powierzchni tętno wieloryba przyspieszyło do pęcherzyków od 25 do 37 uderzeń na minutę, szybko ładując krew do krwi zwierzęcia wystarczającą ilością tlenu, aby utrzymać kolejne głębokie nurkowanie. Autorzy badania napisali, że podczas tych szybkich postojów na tankowanie serce wieloryba zbliża się do granic fizycznych, jest mało prawdopodobne, aby serce wieloryba mogło bić szybciej.
Ten naturalny limit sercowy może wyjaśniać, dlaczego płetwale osiągają maksymalne rozmiary w określonym rozmiarze i dlaczego nigdy nie było żadnych znanych zwierząt na Ziemi. Ponieważ większe stworzenie wymagałoby jeszcze więcej tlenu, aby utrzymać długie, głębokie nurkowania w celu utrzymania, jego serce musiałoby bić nawet szybciej niż płetwal błękitny, aby zatankować swoje ciało tlenem na powierzchni.
Według autorów badania, na podstawie bieżących danych nie wydaje się to możliwe; płetwal błękitny może mieć - teraz i na zawsze - najtwardsze serca na Ziemi.
