Når det kommer til at dykke dybt, fører Cuviers næbhvaler pakken. I en undersøgelse offentliggjort i Marts 2014 sporet forskere disse typisk undvigende hvaler og rapporterede, at en hval dykkede til de svimlende dybder på 2,992 m (9,816 ft). Den samme hval forblev under vand uden at tage et enkelt åndedrag i 138 minutter.
bragden var usædvanlig og brød nye pattedyrsdykrekorder i to kategorier samtidigt., Men mens Cuvierens næbhvaler har vist sig som mesterdykkere, har andre havpattedyr også udviklet sig og finpudset evnen til at dykke dybt og langt. Spermhvaler dykker rutinemæssigt mellem 500 m og 1000 m, Wededdell-sæler går til 600 m, og elefantsæler kan holde vejret i to timer.
“Det er forbløffende, hvad disse dyr kan gøre,” siger Andreas Fahlman af Texas A&M University i Corpus Christi., “Disse dyr gør disse dybe dyk dag ind, dag ud, undertiden gentager dykkene et antal gange om dagen og ser ikke ud til at have nogen problemer med det. Så det konstante spørgsmål, vi stiller os selv, er: hvordan gør de det?”
Dyr dykke dybt for en grund, og en grund alene: at få mad, siger Randall Davis, der også er ved Texas A&M University. “Disse hvaler gør disse dyk til enorme dybder, fordi der er en vis tilbagebetaling i form af en fødevareressource,” siger Davis. “Dyr gør ikke den slags ting for sjov. Sådan lever de.,”
men det er en udfordrende måde at leve på. Det mest umiddelbare problem er det ekstreme, knusende tryk. 1000m nede oplever en Cuviers næbhval 100 gange det tryk, de gør ved overfladen, nok til at komprimere luften i deres lunger fuldstændigt.
for at undgå dette, siger Randall, at de har ribbenburer, der kan foldes ned, kollapse deres lunger og reducere luftlommer. Derefter, lige før dykning, udånder disse pattedyr 90% af luften i deres lunger. Dette reducerer også deres opdrift, hvilket gør det lettere at dykke.
men det introducerer et nyt problem., Med lidt ilt i lungerne skal hvalerne være sparsomme, når det kommer til at bruge gassen på deres dyk. “De er meget sparsommelige,” siger Fahlman. “De er bare virkelig, virkelig tæt på dette ilt og forsøger at bruge det så konservativt som muligt.”
for at stoppe med at bruge så meget ilt kan dykkende pattedyr stoppe deres vejrtrækning og shunt blodgennemstrømning fra deres ekstremiteter til hjernen, hjertet og musklerne. De lukker også fordøjelse, nyre-og leverfunktion.
endelig sænker de deres puls. De fleste pattedyr kan gøre dette, når de dykker, selv mennesker., Men i havpattedyr kan afmatningen være ekstrem. Forskere har målt hjertefrekvensen af dykning Wededdell sæler på blot fire slag i minuttet.
dyrene tilpasser også deres adfærd for at spare ilt ved at reducere, hvor meget de bevæger sig. I 2000 knyttet Terrie .illiams fra University of California, Santa Cru.og kolleger miniatyrkameraer til Wededdell-sæler, en øresvin, en elefantforsegling og en blåhval. De fandt ud af, at dyrene simpelthen gled nedad uden at bevæge en muskel. Deres krympede lunger reducerede deres opdrift, så de kunne synke i stedet for at svømme.,
men det er ikke nok at bare være nærig med ilt. Når de først er i dybt vand, skal dykkere som Cuviers næbhvaler snige sig op og overvinde deres bytte. Til det skal de finde noget ilt.heldigvis har de en forsyning: de opbevarer ilt i deres blod og muskler. Havpattedyr har en højere procentdel af iltopbevaring af røde blodlegemer end de fleste pattedyr, hvilket gør deres blod tykt og tyktflydende. De har også et højt blod-til-krop-volumenforhold. “De har simpelthen en større opsparingskonto end vi gør,” siger Fahlman.
men det burde ikke være nok., “Fra hvad folk har estimeret for det lagrede ilt, og den hastighed, hvormed de bruger dette ilt, burde det ikke være muligt for dyr at dykke til disse dybder overhovedet,” siger Michael Berenbrink fra University of Liverpool i Storbritannien.
derefter i 2013 gjorde Berenbrink en overraskende opdagelse om dykning af dyrs muskler. Som alle pattedyr indeholder deres muskler et protein kaldet myoglobin, der opbevarer ilt og giver kød sin røde farve. Myoglobin er ti gange mere koncentreret i dykkerdyrs muskler end det er i menneskelige muskler., Det er så koncentreret i Hvaler, at deres kød ser næsten sort ud.
men der bør være en grænse for mængden af myoglobin, som musklerne kan indeholde. Hvis for mange af molekylerne pakker ind i et lille rum, kan de klæbe sammen. En sådan sammenklumpning kan forårsage alvorlige sygdomme hos mennesker, såsom diabetes og Al .heimers. Alligevel fandt Berenbrink, at Dykning af dyrs muskler tilsyneladende bærer for meget myoglobin.
Hvad er deres hemmelighed? Berenbrink fandt ud af, at myoglobinet hos dykkende dyr er positivt ladet., Da ligesom afgifter frastøder hinanden, holder de positivt ladede myoglobinmolekyler ikke sammen. Det betyder, at enorme mængder af myoglobin kan pakkes ind, leverer masser af ilt.berenbrink fandt, at alle de dykkende pattedyr, han studerede, havde positivt ladet myoglobin, selv om nogle havde større positive ladninger end andre. De højeste koncentrationer af myoglobin forekommer i de muskler, der er nødvendige til svømning, nøjagtigt hvor dykkerne har mest brug for det. Desuden antydede genetiske analyser, at næbhvaler skulle have de højeste niveauer af myoglobin, som vi ville forvente.,men mens Berenbrinks arbejde har fundet en ægte indbygget iltbeholder i dykkere, siger han, at vi stadig ikke ved, om denne tank giver nok til de lange dyk lavet af næbhvaler. “Der er stadig meget, som vi ikke ved,” siger Berenbrink.
selvom dykkerpattedyrene har nok ilt, er de stadig ikke ude af skoven. De skal også beskæftige sig med en lidelse kaldet dekompressionssygdom eller “bøjningerne”. Hos mennesker kan bøjningerne være dødelige. Og det viser sig, at havpattedyr også er i fare.
Når en menneskelig dykker er i dybden, opløses gasser i deres blod., Hvis dykkeren så kommer op for hurtigt, forårsager trykfaldet, at gasbobler kommer ud af blodbanen og bliver indgivet i kapillærer og kritiske organer. Dette medfører ubehag og smerte, og nogle gange død.sidst i 2002 skyllede 14 hvaler i land på en strand på De Kanariske Øer. Da forskere udførte en obduktion på 10 af hvalerne, fandt de dødbringende vævsskade, der normalt er forbundet med lommer af gas i vitale organer. Det antydede, at hvalerne havde bøjningerne.,
forskere havde troet, at dykkerpattedyr var immun fra tilstanden, selvom de tidligere havde fundet sådanne bobler hos strandede dyr. Mellem 1992 og 2003 fandt forskere bobleassocieret vævsskade hos delfiner, marsvin og en enkelt Blainvilles næbhval skyllet op på britiske kyster.
spørgsmålet blev endeligt afgjort i 2013, når Daniel García-Párraga af Oceanografic i Valencia, Spanien og hans kolleger diagnosticeret sving for første gang i levende marine dyr: uægte karette havskildpadder.,skildpadderne var ved et uheld blevet fanget i kommercielle fiskenet og opkøbt af lokale fiskere. Af de 21, der ankom i live, viste 9 tegn på spasticitet. CT-scanninger afslørede bobler i skildpaddernes organer.
det er nemt at diagnosticere dekompressionssygdom: sæt dyret under højere tryk og se om symptomerne er klare. Med henblik herpå placerede Garc .a de to mindste skildpadder i laboratoriets autoklave og komprimerede dem igen ved hjælp af lignende protokoller som dem, der blev brugt til menneskelige dykkere. Skildpadderne gjorde en fuld bedring, og Garc .a frigav dem til sidst tilbage i naturen.,
“det er første gang, nogen, noget sted i verden har opnået en klinisk diagnose af dykkersyge i en levende marine hvirveldyr,” siger Michael Moore fra Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts.
fundet er vigtigt for bestræbelserne på at bevare havskildpadder. Vi ved nu, at skildpadder, der er fanget i fiskenet, kan lide under bøjningerne og har brug for behandling, før de slippes. Hvis fiskerne simpelthen løsner dem fra nettene og frigiver dem straks, kan skildpadderne dø af dekompressionssygdom.,uden for fiskeri er det dog svært at se, hvorfor havpattedyr nogensinde ville få bøjningerne. En undersøgelse fra 2011 af Fahlman og hans kolleger indikerede, at de altid er modtagelige for tilstanden, men alligevel under normale forhold er i stand til at undgå at få den. Dekompressionssygdom sker, hvis de stiger for hurtigt, så de burde helt sikkert have udviklet sig til ikke at gøre det. Men måske tvinger noget dem til at skynde sig til overfladen?
i strandingen i 2002 fandt en række militære øvelser, der involverede sonar, sted i regionen kun fire timer tidligere., Siden denne hændelse har forskere bemærket sammenhængen mellem sonaraktivitet og strandinger af havpattedyr på strande i Middelhavet, De Kanariske Øer og Bahamas.
i teorien, hvis hvaler er 1000 m eller 2000 m nede, kan sonarens støj sende dem op til overfladen. Hvis de kom op for hurtigt, deres anti-dekompression mekanismer måske ikke holde op. Men vi kan ikke bekræfte dette, siger Fahlman. “Ingen forstår endda, hvordan de undgår bøjningerne, endsige hvordan de derefter fortsætter med at få bøjningerne i visse situationer,” siger Fahlman.,hvaler synes ikke at kunne lide sonar. Da forskere udsatte Cuviers næbhvaler for simuleringer af sonar til en 2013-undersøgelse, stoppede hvalerne fluking og echolocating og svømmede hurtigt og lydløst væk. De blev derefter under vand længere end normalt.
“men hvad viser det virkelig?”spørger Fahlman. “Det fortæller os ikke noget om, hvordan hvalerne kan opføre sig under vand på store dybder.”
Fahlman siger, at den eneste måde at forstå, hvorfor hvalerne får bøjningerne, er at finde ud af deres normale adfærd og fysiologi, især hvordan de klare sig, når de dykker., Men det er ikke nogen ringe opgave, ikke mindst fordi hvaler er alt for store til nogensinde at studere i et laboratorium.
disse undersøgelser kan have uventede fordele, tilføjer Fahlman. Ved at afsløre fysiologien ved ekstrem dykning kan forskere finde ud af, hvordan man behandler visse kliniske tilstande hos mennesker. Et eksempel er atelektase, hvor en persons lunger kollapser, forhindrer vejrtrækning. Havpattedyrs ekstreme dyk kan pege på vejen til en kur.
“de dykker til dybder, der er helt fænomenale,” siger Fahlman., “Med vores nuværende viden om fysiologi går de langt ud over, hvad de skal kunne gøre.”
Skriv et svar