Když přijde na potápění hluboké, Cuvier beaked velryby vést smečku. Ve studii zveřejněné v březnu 2014 vědci sledovali tyto typicky nepolapitelné velryby a nahlásili, že jedna velryba se ponořila do závratných hloubek 2,992 m (9,816 ft). Stejná velryba zůstala pod vodou, aniž by se nadechla, po dobu 138 minut.
výkon byl výjimečný, lámání nové savčí dive záznamy ve dvou kategoriích současně., Ale zatímco Cuvier beaked velryby se osvědčily jako mistr potápěči, ostatní mořští savci mají také vyvíjel a zdokonaloval, schopnost ponořit se hluboko a dlouho. Velryby spermií se běžně potápějí mezi 500 a 1000 m, tuleni Weddell jdou na 600 m a těsnění slonů mohou zadržet dech po dobu dvou hodin.
“ je prostě úžasné, co tato zvířata dokážou,“říká Andreas Fahlman z Texasu a&M University v Corpus Christi., „Tato zvířata dělají tyto hluboké ponory den co den, někdy opakují ponory několikrát denně a zdá se, že s tím nemají žádné problémy. Takže neustálá otázka, kterou si klademe, je: jak to dělají?“
zvířata se ponoří hluboko z jednoho důvodu a jednoho důvodu: získat jídlo, říká Randall Davis, který je také na Texas a&M University. „Tyto velryby dělají tyto ponory do obrovských hloubek, protože z hlediska potravinového zdroje existuje určitá návratnost,“ říká Davis. „Zvířata nedělají takové věci pro zábavu. Takhle se živí.,“
ale je to náročný způsob, jak se uživit. Nejbezprostřednějším problémem je extrémní, drtivý tlak. Na 1000m dolů, Cuvier beaked velryba zkušenosti 100 krát tlak, které jsou na povrchu, a to natolik, aby zcela stlačení vzduchu v plicích.
aby se tomu zabránilo, Randall říká, že mají hrudní klece, které se mohou sklopit, zhroutit plíce a snížit vzduchové kapsy. Pak, těsně před potápěním, tito savci vydechují 90% vzduchu v plicích. To také snižuje jejich vztlak, což usnadňuje potápění.
ale to představuje nový problém., S malým množstvím kyslíku v plicích musí být velryby šetrné, pokud jde o použití plynu na jejich ponorech. „Jsou velmi skromní,“ říká Fahlman. „Jen se opravdu, opravdu pevně drží tohoto kyslíku a snaží se ho používat co nejkonzervativněji.“
přestat používat tolik kyslíku, potápění savců může zastavit jejich dýchání a svodový průtok krve z jejich končetin do mozku, srdce a svalů. Také vypínají trávení, funkci ledvin a jater.
konečně snižují srdeční frekvenci. Většina savců to dokáže, když se potápí, dokonce i lidé., U mořských savců však může být zpomalení extrémní. Vědci měřili srdeční frekvenci potápění Weddell seals pouhými čtyřmi údery za minutu.
zvířata také přizpůsobují své chování tak, aby šetřila kyslík snížením toho, kolik se pohybují. V roce 2000, Terrier Williams z University of California, Santa Cruz a jeho kolegové připojen miniaturní kamery Weddell plomby, delfín skákavý, slon, tuleň a velryba. Zjistili, že zvířata jednoduše klouzala dolů, aniž by pohybovala svalem. Jejich zmenšené plíce snížily vztlak, což jim umožnilo spíše klesat než plavat.,
ale nestačí jen být lakomý kyslíkem. Jakmile jsou v hluboké vodě, potápěči jako cuvierovy zobáky se musí plížit a překonat svou kořist. K tomu potřebují najít nějaký kyslík.
naštěstí mají zásobu: uchovávají kyslík v krvi a svalech. Mořští savci mají vyšší procento červených krvinek ukládajících kyslík než většina savců, takže jejich krev je hustá a viskózní. Mají také vysoký poměr krve k tělu a objemu. „Prostě mají větší spořicí účet než my,“ říká Fahlman.
ale to by nemělo stačit., „Z toho, co lidé odhadují pro kyslík skladovat, a rychlost, při které jsou náročné na kyslík, to by nemělo být možné, aby zvířata mohla ponořit se do těchto hlubin se na všechny,“ říká Michael Berenbrink z University of Liverpool ve velké BRITÁNII.
v roce 2013 pak Berenbrink učinil překvapivý objev o svalech potápěčů. Stejně jako všichni savci, jejich svaly obsahují protein zvaný myoglobin, který ukládá kyslík a dává masu červenou barvu. Myoglobin je desetkrát koncentrovanější ve svalech potápěčských zvířat než v lidských svalech., Je tak koncentrovaný ve velrybách, že jejich maso vypadá téměř černě.
ale mělo by existovat omezení množství myoglobinu, které mohou svaly obsahovat. Pokud se příliš mnoho molekul zabalí do malého prostoru, mohou se držet pohromadě. Takové shlukování může způsobit vážná onemocnění u lidí, jako je cukrovka a Alzheimerova choroba. přesto Berenbrink zjistil, že potápěčské svaly zvířat zdánlivě nesou příliš mnoho myoglobinu.
jaké je jejich tajemství? Berenbrink zjistil, že myoglobin potápěčských zvířat je pozitivně nabitý., Vzhledem k tomu, že se podobné náboje navzájem odpuzují, pozitivně nabité molekuly myoglobinu se nelepí. To znamená, že obrovské množství myoglobinu může být zabaleno a dodává dostatek kyslíku.
Berenbrink zjistil, že všichni potápěčští savci, které studoval, měli pozitivně nabitý myoglobin, i když někteří měli větší pozitivní náboje než jiní. Nejvyšší koncentrace myoglobinu se vyskytují ve svalech potřebných pro plavání, přesně tam, kde je potápěči nejvíce potřebují. Navíc genetické analýzy naznačovaly, že velryby zobáky by měly mít nejvyšší hladinu myoglobinu, jak bychom očekávali.,
ale zatímco Berenbrinkova práce našla skutečnou vestavěnou Kyslíkovou nádrž u potápěčů, říká, že stále nevíme, zda tento tank poskytuje dostatek pro dlouhé ponory vyrobené velrybami. „Stále je toho hodně, co nevíme,“ říká Berenbrink.
i když potápěčští savci mají dostatek kyslíku, stále nejsou z lesa. Musí se také vypořádat s poruchou zvanou dekompresní nemoc nebo „ohyby“. U lidí mohou být ohyby fatální. A ukázalo se, že mořští savci jsou také ohroženi.
když je lidský potápěč v hloubce, plyny se rozpouštějí v krvi., Pokud potápěč přijde příliš rychle, pokles tlaku způsobí, že se plynové bubliny vynoří z krevního řečiště a dostanou se do kapilár a kritických orgánů. To způsobuje nepohodlí a bolest a někdy i smrt.
koncem roku 2002 se na pláži na Kanárských ostrovech vyplavilo na břeh 14 velryb. Když vědci provedli pitvu 10 velryb, zjistili smrtelné poškození tkáně, které je obvykle spojeno s kapsami plynu v životně důležitých orgánech. To naznačovalo, že velryby měly ohyby.,
vědci si mysleli, že potápěčští savci jsou imunní vůči tomuto stavu, i když dříve našli takové bubliny u uvízlých zvířat. Mezi lety 1992 a 2003 vědci zjistili poranění tkání spojených s bublinami u delfínů, sviňuch a jediné velryby Blainville vyplavené na Britských březích.
otázka byla nakonec vyřešena v roce 2013, kdy Daniel García-Párraga z Oceanografic v Valencie, Španělsko a jeho kolegové diagnostikovali ohýbá pro první čas v živých mořských živočichů: loggerhead mořské želvy.,
želvy byly náhodně chyceny v komerčních rybářských sítích a zakoupeny místními rybáři. Z 21, které dorazily naživu, 9 vykazovalo známky spasticity. CT vyšetření odhalilo bubliny v orgánech želv.
je snadné diagnostikovat dekompresní nemoc: jednoduše dejte zvíře pod vyšší tlak a zjistěte, zda jsou příznaky jasné. Za tímto účelem, García umístěny dvě nejmenší želvy v laboratoři autoklávu a rekomprese je pomocí podobné protokoly, které jsou použity pro potápěčů. Želvy se plně zotavily a García je nakonec propustil zpět do volné přírody.,
„To je poprvé, co někdo kdekoli na světě dosáhla klinická diagnóza dekompresní nemoci v živých mořských obratlovců,“ říká Michael Moore z Woods Hole Oceánografické Instituce v Massachusetts.
nález je důležitý pro úsilí o zachování mořských želv. Nyní víme, že želvy ulovené v rybářských sítích mohou trpět ohyby a potřebují léčbu, než budou propuštěny. Pokud je rybáři jednoduše rozmotají ze sítí a okamžitě je uvolní, želvy mohou zemřít na dekompresní nemoc.,
mimo rybolov je však těžké pochopit, proč by mořští savci někdy dostali ohyby. 2011 studie Fahlman a jeho kolegové uvedli, že jsou vždy náchylné k stavu, ale za normálních podmínek jsou schopni, aby se zabránilo dostat to. Dekompresní nemoc se stane, pokud vystoupí příliš rychle, takže se určitě měli vyvinout, aby to neudělali. Ale možná je něco nutí spěchat na povrch?
v beachingu v roce 2002 se v regionu uskutečnila série vojenských cvičení zahrnujících sonar jen o čtyři hodiny dříve., Od toho incidentu, vědci poukazují na vazby mezi sonar činnost, a to jak z mořských savců na pláží ve Středozemním Moři, Kanárské Ostrovy a Bahamy.
teoreticky, pokud jsou velryby 1000M nebo 2000m dolů, hluk sonaru by je mohl poslat raketově nahoru na povrch. Pokud by přišli příliš rychle, jejich dekompresní mechanismy nemusí držet krok. Ale nemůžeme to potvrdit, říká Fahlman. „Nikdo ani nechápe, jak se vyhýbají zatáčkám, natož jak se pak v určitých situacích dostávají do zatáček,“ říká Fahlman.,zdá se, že velryby nemají rádi sonar. Když vědci vystaveni Cuvier beaked velryby, aby simulace sonar pro studie 2013, velryby zastavil fluking a echolocating, a plaval pryč rychle a tiše. Pak zůstali pod vodou déle, než je obvyklé.
“ ale co to ukazuje?“ptá se Fahlman. „Neříká nám nic o tom, jak se velryby mohou chovat pod vodou, ve velkých hloubkách.“
Fahlman říká, že jediný způsob, jak pochopit, proč velryby dostanou ohyby, je zjistit jejich normální chování a fyziologii, zejména jak se vyrovnávají při hlubokém potápění., Ale to není žádný zlý úkol, v neposlední řadě proto, že velryby jsou příliš velké na to, aby někdy studovaly v laboratoři.
tyto studie by mohly mít neočekávané přínosy, dodává Fahlman. Odhalením fyziologie extrémního potápění mohou vědci zjistit, jak léčit určité klinické stavy u lidí. Jedním z příkladů je atelektáza, při které se lidské plíce zhroutí a brání dýchání. Extrémní ponory mořských savců mohou ukázat cestu k léčbě.“potápějí se do hlubin, které jsou naprosto fenomenální,“ říká Fahlman., „S našimi současnými znalostmi fyziologie, jdou daleko nad rámec toho, co mají být schopni udělat.“
Napsat komentář