Ako rýchlo bije srdcu modrá veľryba?
Prvýkrát sa vedcom podarilo zaznamenať srdcovú frekvenciu najväčšieho zvieraťa, aké kedy na planéte Zem žilo - modrej veľryby.
Modrá veľryba, tiež známa ako veľryba na dne síry, alebo podľa latinského názvu, Balaenoptera musculus, je najväčšie zviera, aké kedy žilo, s priemernou hmotnosťou 150 ton a maximálnou dĺžkou 30 metrov (m).
Toto kolosálne zviera charakterizuje množstvo ohromujúcich postáv: Teľatá sú dlhé asi 8 metrov a môžu vážiť až 90 kilogramov (kg), dospelá veľryba má na krku a na hrudi asi 100 dlhých žliabkov a vážiť môže iba srdce. do 700 kg - ale ako rýchlo tento obrovský životne dôležitý orgán bije?
Pochopenie fyziologických parametrov, ako je napríklad tlkot srdca tohto cicavca, umožňuje výskumníkom lepšie pochopiť jeho vývoj, ako aj lepšie riadiť a chrániť druhy, ktoré niektorí označujú ako ohrozené.
Vedci zo Stanfordskej univerzity v Kalifornii sa pokúsili umiestniť senzory elektrokardiogramu na modrú veľrybu v Monterey Bay, aby zistili, ako rýchlo dokáže také veľké srdce poraziť.
Jeremy Goldbogen, ktorý je odborným asistentom biológie na Fakulte humanitných vied v Stanforde, je hlavným autorom príspevku, ktorý podrobne popisuje využitie výskumného tímu. Vedci spolupracovali s Paulom Ponganisom z oceánografického ústavu Scripps.
Goldbogen a tím publikovali svoje zistenia v Zborník prác Národnej akadémie vied.
Umiestnenie elektronických senzorov na modrú veľrybu
Vedci predtým merali srdcovú frekvenciu cisárskych tučniakov pomocou štítku plného senzorov a potom sa rozhodli vyskúšať tento systém u veľrýb.
Tím skúšal značku senzora v malých, v zajatí žijúcich veľrybách, a podarilo sa. Aplikácia značky na modrú veľrybu vo voľnej prírode však bola celkom iný výkon, ktorý si vyžadoval rôzne ďalšie výzvy.
Po prvé, ľudia trénovali v zajatí veľryby na preklopenie brucha, čo umožňuje ľahší prístup. Po druhé, drážky na spodnej strane modrej veľryby umožňujú veľkému cicavcovi, aby sa pri kŕmení značne rozšíril, a tak sa štítok ľahko odpojil.
"Úprimne som si myslel, že to bol dlhý pokus, pretože sme museli toľko vecí napraviť - nájsť modrú veľrybu, dostať značku na správne miesto na veľrybe, dobrý kontakt s kožou veľryby a samozrejme zabezpečiť, aby značka pracuje a zaznamenáva údaje, “vysvetľuje Goldbogen.
„Museli sme tieto štítky vyradiť bez toho, aby sme skutočne vedeli, či budú alebo nebudú fungovať,“ hovorí spoluautor štúdie David Cade, ktorý tiež štítok umiestnil na veľrybu. "Jediný spôsob, ako to urobiť, bolo vyskúšať to." Urobili sme preto maximum. “
Cade sa štítok podarilo prilepiť od prvého pokusu a štyri prísavky zaistili elektronický štítok blízko ľavého plutva cicavca, kde zaznamenal jeho srdcovú frekvenciu.
Srdce modrej veľryby účinkuje v extrémoch
Hneď ako vedci analyzovali údaje, odhalili zaujímavé poznatky. Pri potápaní sa srdce veľryby spomalilo na 4–8 úderov za minútu a minimálne na dva údery za minútu.
Keď sa veľryba nachádzala na dne oceánu, tento tlkot srdca sa zvýšil 2,5-krát viac ako minimum a potom sa opäť postupne spomalil.
Keď autor vystúpil späť na povrch a nadýchol sa kyslíka, zvýšila srdcovú frekvenciu na 25–37 úderov za minútu - rýchlosť, ktorá sa „blíži k odhadovanej maximálnej možnej srdcovej frekvencii“, ako píšu autori vo svojich prácach.
Celkovo bola najvyššia srdcová frekvencia veľryby takmer extrémna a nízka frekvencia bola 30 - 50-krát nižšia, ako predpokladali vedci.
"Zvieratá, ktoré pracujú vo fyziologických extrémoch, nám môžu pomôcť pochopiť biologické limity veľkosti," hovorí Goldbogen.
„Môžu byť tiež obzvlášť náchylní na zmeny v ich prostredí, ktoré by mohli ovplyvniť ich prísun potravín. Tieto štúdie preto môžu mať dôležité dôsledky na ochranu a riadenie ohrozených druhov, ako sú modré veľryby. “
Jeremy Goldbogen
Vedci si myslia, že extrémne limity, pri ktorých pracuje srdce modrej veľryby, môžu vysvetliť, prečo nikdy neexistovalo také veľké zviera ako tento cicavec - srdce by nebolo schopné udržať fyziologické potreby väčšieho tela.
