Как быстро бьется сердце синего кита?
Впервые исследователям удалось зафиксировать частоту сердечных сокращений самого большого животного, когда-либо жившего на планете Земля - синего кита.
Синий кит, также известный как кит с серным дном, или по латинскому названию, Balaenoptera musculus, это самое крупное из когда-либо существовавших животных, его средний вес составляет 150 тонн, а максимальная длина - 30 метров (м).
Множество ошеломляющих фигур характеризуют это колоссальное животное: телята имеют длину около 8 м и могут весить до 90 килограммов (кг), у взрослого кита около 100 длинных бороздок на горле и груди, и весить может только его сердце. до 700 кг - но как быстро бьется этот огромный жизненно важный орган?
Понимание физиологических параметров, таких как сердцебиение этого млекопитающего, позволяет исследователям лучше понять его эволюцию, а также лучше управлять и сохранять виды, которые некоторые считают исчезающими.
Чтобы узнать, насколько быстро может биться такое большое сердце, исследователи из Стэнфордского университета в Калифорнии решили разместить датчики электрокардиограммы на голубом ките в заливе Монтерей.
Джереми Голдбоген, доцент кафедры биологии в Школе гуманитарных наук в Стэнфорде, является ведущим автором статьи, в которой подробно описываются подвиги исследовательской группы. Ученые сотрудничали с Полом Понганисом из Института океанографии Скриппса.
Голдбоген и его команда опубликовали свои выводы в Труды Национальной академии наук.
Размещение электронных датчиков на синем ките
Ученые ранее измеряли частоту сердечных сокращений императорских пингвинов с помощью метки, полной датчиков, а затем они решили опробовать систему на китах.
Команда опробовала сенсорную метку на небольших китах, содержащихся в неволе, и это им удалось. Однако применение метки к синему киту в дикой природе было совершенно другим делом, которое повлекло за собой множество других проблем.
Во-первых, люди приучили содержащихся в неволе китов поднимать живот, что облегчает доступ к ним. Во-вторых, бороздки на нижней стороне синего кита позволяют крупному млекопитающему значительно расширяться при кормлении, что облегчает отделение метки.
«Я искренне думал, что это долгий путь, потому что мы должны были сделать так много правильных вещей - найти синего кита, поставить метку в нужном месте на ките, хороший контакт с кожей кита и, конечно же, убедиться, что тег работает и записывает данные », - поясняет Голдбоген.
«Нам пришлось разместить эти метки, не зная, действительно ли они будут работать», - говорит соавтор исследования Дэвид Кейд, который также поместил метку на кита. «Единственный способ сделать это - попробовать. Так что мы сделали все, что могли ».
Кейду удалось приклеить метку с первой попытки, и четыре присоски закрепили электронную метку возле левого плавника млекопитающего, где он регистрировал частоту сердечных сокращений.
Сердце синего кита работает на пределе возможностей
После того, как исследователи проанализировали данные, они обнаружили интригующие выводы. При нырянии сердце кита замедляется до 4–8 ударов в минуту и минимум до двух ударов в минуту.
Когда кит находился на дне океана и кормился, его сердцебиение увеличивалось в 2,5 раза больше минимального, а затем снова постепенно замедлялось.
Когда он поднялся на поверхность и вдохнул кислород, кит увеличил частоту сердечных сокращений до 25–37 ударов в минуту - частота, которая, как пишут авторы в своей статье, «близка к расчетной максимальной возможной частоте сердечных сокращений».
В целом, самая высокая частота пульса кита была близка к экстремальной, а низкая была в 30–50 раз ниже, чем предсказывали исследователи.
«Животные, которые работают в экстремальных физиологических условиях, могут помочь нам понять биологические пределы размеров», - говорит Голдбоген.
«Они также могут быть особенно восприимчивы к изменениям в окружающей среде, которые могут повлиять на их запасы пищи. Следовательно, эти исследования могут иметь важные последствия для сохранения и управления исчезающими видами, такими как синие киты ».
Джереми Голдбоген
Исследователи думают, что крайние пределы, в которых работает сердце синего кита, могут объяснить, почему никогда не было другого животного такого размера, как это млекопитающее - сердце не могло бы удовлетворить физиологические потребности большего тела.
