amikor mély merülésről van szó, Cuvier paked bálnák vezetik a csomagot. Egy 2014 márciusában közzétett tanulmányban a tudósok nyomon követték ezeket a tipikusan megfoghatatlan bálnákat, és arról számoltak be, hogy egy bálna 2,992 m (9,816 ft) szédítő mélységbe merült. Ugyanaz a bálna a víz alatt maradt, egyetlen lélegzet nélkül, 138 percig.
a bravúr kivételes volt, két kategóriában egyszerre új emlős merülési rekordokat döntött meg., De míg a Cuvier csőrös bálnái bebizonyították magukat, mint a bajnok búvárok, más tengeri emlősök is fejlődtek, és csiszolták, hogy képesek mélyre és hosszúra merülni. A spermabálnák rutinszerűen 500 és 1000 méter között merülnek, a Weddell-fókák 600 métert tesznek meg, az elefántfókák pedig két órán keresztül visszatarthatják a lélegzetüket.
“elképesztő, hogy ezek az állatok mit tehetnek” – Mondja Andreas Fahlman Texasi A&M University in Corpus Christi., “Ezek az állatok nap mint nap elvégzik ezeket a mély merüléseket, néha naponta többször megismétlik a merüléseket, és úgy tűnik, hogy nincs semmi probléma vele. Tehát az állandó kérdés, amit felteszünk magunknak: hogyan csinálják ezt?”
az állatok egy okból merülnek mélyre, csak egy okból: élelmet szerezni, mondja Randall Davis, aki szintén Texasban van a&M Egyetem. “Ezek a bálnák óriási mélységekbe merítik ezeket a merüléseket, mert némi megtérülés van az élelmiszer-erőforrás szempontjából” – mondja Davis. “Az állatok nem csinálnak ilyen dolgokat szórakozásból. Ebből élnek.,”
de ez egy kihívást jelentő módja annak, hogy egy élő. A legközvetlenebb probléma a szélsőséges, zúzó nyomás. 1000 m-rel lefelé egy Cuvier csőrű bálna 100-szor akkora nyomást tapasztal, mint a felszínen, elég ahhoz, hogy teljesen összenyomja a tüdőben lévő levegőt.
ennek elkerülése érdekében Randall szerint bordaketreceik vannak, amelyek lehajthatók, összedőlhetnek a tüdejükben, és csökkenthetik a légzsákokat. Ezután közvetlenül a búvárkodás előtt ezek az emlősök a tüdőben lévő levegő 90% – át kilégzik. Ez csökkenti a felhajtóerőt is, így könnyebb merülni.
de ez új problémát jelent., Mivel kevés oxigén van a tüdejükben, a bálnáknak takarékosnak kell lenniük, amikor a gázt a merüléseiken használják. “Nagyon takarékosak” – mondja Fahlman. “Ők csak nagyon, nagyon szorosan ragaszkodnak ehhez az oxigénhez, és megpróbálják a lehető leg konzervatívabban használni.”
állítani, hogy a túl sok oxigén, búvárkodás emlősök megáll a légzés, valamint sönt a vérkeringést a végtagokban, hogy az agy, szív, izmok. Leállították az emésztést, a vesét és a májműködést is.
végül csökkentik a pulzusukat. A legtöbb emlős ezt megteheti, amikor merül, még az emberek is., De a tengeri emlősökben a lassulás szélsőséges lehet. A tudósok mindössze négy ütem / perc sebességgel mérték a Weddell fókák pulzusszámát.
az állatok viselkedésüket az oxigén megőrzéséhez is igazítják azáltal, hogy csökkentik a mozgásuk mértékét. 2000-ben, Szörnyű Williams, a University of California, Santa Cruz, a kollégák pedig csatolt miniatűr kamerák Weddell-fókák, a palackorrú delfin, elefánt pecsétet, meg egy kék bálna. Azt találták, hogy az állatok egyszerűen lefelé csúsztak anélkül, hogy izomot mozgatnának. Összezsugorodott tüdejük csökkentette a felhajtóerőt, lehetővé téve számukra, hogy úszni helyett elsüllyedjenek.,
de ez nem elég ahhoz, hogy csak fukar legyen az oxigénnel. Miután mély vízben vannak, a búvároknak, mint Cuvier pelyhes bálnái, fel kell lopakodniuk, és le kell győzniük a zsákmányukat. Ehhez oxigénre van szükségük.
szerencsére van utánpótlásuk: oxigént tárolnak a vérükben és az izmaikban. A tengeri emlősöknél magasabb az oxigéntartalmú vörösvérsejtek aránya, mint a legtöbb emlősnél, így vérük vastag és viszkózus. Magas vér-test-térfogat arányuk is van. “Egyszerűen nagyobb megtakarítási számlájuk van, mint mi” – mondja Fahlman.
de ez nem lehet elég., “Abból, amit az emberek becsültek a tárolt oxigénre, és hogy milyen sebességgel fogyasztják ezt az oxigént, nem szabad, hogy az állatok egyáltalán belemerüljenek ebbe a mélységbe” – mondja Michael Berenbrink, az Egyesült Királyság Liverpooli egyeteme.
majd 2013-ban Berenbrink megdöbbentő felfedezést tett az állatok izmainak búvárkodásáról. Mint minden emlős, izmaik is tartalmaznak egy mioglobin nevű fehérjét, amely oxigént tárol, és vörös színt ad a húsnak. A mioglobin tízszer koncentráltabb a búvárkodó állatok izmaiban, mint az emberi izmokban., Annyira koncentrálódik a bálnákra,hogy húsuk majdnem fekete.
de korlátozni kell az izmok által tartalmazott mioglobin mennyiségét. Ha túl sok a molekulák csomag egy kis helyet, akkor kibír együtt. Az ilyen összetapadás súlyos betegségeket okozhat az emberekben, mint például a cukorbetegség és az Alzheimer-kór. Berenbrink azonban úgy találta, hogy a búvárkodó állatok izmai látszólag túl sok mioglobint hordoznak.
mi a titkuk? Berenbrink megállapította, hogy a búvárállatok mioglobinja pozitív töltésű., Mivel a töltések taszítják egymást, a pozitív töltésű mioglobin molekulák nem ragadnak össze. Ez azt jelenti, hogy hatalmas mennyiségű mioglobin lehet csomagolni, ellátó sok oxigén.
Berenbrink megállapította, hogy az összes vizsgált búváremlősnek pozitív töltésű mioglobinja volt, bár néhánynak nagyobb pozitív töltése volt, mint másoknak. A mioglobin legmagasabb koncentrációja az úszáshoz szükséges izmokban fordul elő, pontosan ott, ahol a búvároknak leginkább szükségük van rá. Sőt, a genetikai elemzések azt sugallták, hogy a csőrös bálnáknak a legmagasabb mioglobinszinttel kell rendelkezniük, ahogy azt elvárnánk.,
de míg Berenbrink munkája valódi beépített oxigéntartályt talált a búvárokban, azt mondja, még mindig nem tudjuk, hogy ez a tartály elegendő-e a csőrös bálnák által készített hosszú merülésekhez. “Még mindig sok olyan dolog van, amit nem tudunk” – mondja Berenbrink.
még akkor is, ha a búváremlősöknek elegendő oxigénjük van, még mindig nem kerülnek ki az erdőből. A dekompressziós betegségnek vagy a “kanyaroknak”nevezett rendellenességgel is foglalkozniuk kell. Emberben a kanyarok végzetesek lehetnek. Kiderült, hogy a tengeri emlősök is veszélyben vannak.
amikor egy emberi búvár mélységben van, a gázok feloldódnak a vérükben., Ha a búvár túl gyorsan jön fel, a nyomásesés miatt gázbuborékok jelennek meg a véráramból, és kapillárisokba és kritikus szervekbe kerülnek. Ez kellemetlenséget, fájdalmat, néha halált okoz.
2002 végén 14 csőrös bálna mosott partra együtt a Kanári-szigetek egyik tengerpartján. Amikor a tudósok boncolást végeztek a bálnák 10-jén, halálos szövetkárosodást találtak, amely általában a létfontosságú szervekben lévő gáz zsebéhez kapcsolódik. Ez azt sugallta, hogy a bálnák hajlítottak.,
A tudósok azt hitték, hogy a búvárkodó Emlősök immunisak az állapottól, annak ellenére, hogy korábban ilyen buborékokat találtak a sodrott állatokban. 1992 és 2003 között a kutatók a delfinek, a porpókok és a brit partokon partra sodródott egyetlen Blainville-I csőrös bálna szöveti sérüléseit találták meg.
a kérdést végül 2013-ban oldották meg, amikor a spanyolországi Valenciában élő tengeri állatoknál Daniel García-Párraga, az Oceanografic munkatársa és kollégái először diagnosztizálták a kanyarokat: loggerhead tengeri teknősök.,
a teknősöket véletlenül kereskedelmi halászhálóba fogták, és a helyi halászok felvásárolták. A 21 élve érkezett közül 9 a spaszticitás jeleit mutatta. A CT-vizsgálatok buborékokat tártak fel a teknősök szerveiben.
a dekompressziós betegség diagnosztizálása egyszerű: egyszerűen nagyobb nyomás alá helyezzük az állatot, és meglátjuk, hogy a tünetek egyértelműek-e. Ebből a célból García a két legkisebb teknőst a labor autoklávjába helyezte,és az emberi búvárokhoz hasonló protokollokkal tömörítette őket. A teknősök teljesen felépültek, García végül visszaengedte őket a vadonba.,
“Ez az első alkalom, hogy a világ bármely pontján bárki elérte a dekompressziós betegség klinikai diagnózisát egy élő tengeri gerincesben” – mondja Michael Moore, a Massachusetts-i Woods Hole Oceanográfiai intézmény.
a megállapítás fontos a tengeri teknősök megőrzésére irányuló erőfeszítésekhez. Most már tudjuk, hogy a halászhálóba fogott teknősök szenvedhetnek a kanyaroktól, és kezelésre van szükségük, mielőtt elengednék őket. Ha a halászok egyszerűen kiszabadítják őket a hálókból, és azonnal elengedik őket, a teknősök dekompressziós betegségben halhatnak meg.,
a halászaton kívül azonban nehéz megérteni, hogy a tengeri emlősök miért kapnák meg a kanyarokat. Fahlman és kollégái 2011-es tanulmánya jelezte, hogy mindig érzékenyek az állapotra, de normál körülmények között képesek elkerülni a megszerzését. A dekompressziós betegség akkor fordul elő, ha túl gyorsan emelkednek, tehát biztosan fejlődniük kellett volna, hogy ne tegyék meg. De talán valami arra kényszeríti őket, hogy rohanjanak a felszínre?
a 2002-es beaching során mindössze négy órával korábban sor került a szonárral járó katonai gyakorlatokra a régióban., Az eset óta a kutatók megfigyelték, hogy a Földközi-tenger, a Kanári-szigetek és a Bahamák partjainál milyen összefüggések vannak a tengeri emlősök szonáraktivitása és strandjai között.
elméletben, ha a bálnák 1000M vagy 2000m lefelé vannak, a szonár zaja a felszínre emelkedhet. Ha túl gyorsan jöttek fel, a dekompressziós mechanizmusaik esetleg nem tartanak lépést. De ezt nem tudjuk megerősíteni-mondja Fahlman. “Senki sem érti, hogyan kerülik el a kanyarokat, nem is beszélve arról, hogyan folytatják a kanyarokat bizonyos helyzetekben” – mondja Fahlman.,
úgy tűnik, hogy a bálnák nem szeretik a szonárt. Amikor a tudósok egy 2013-as tanulmányhoz szonár szimulációkkal fedték fel Cuvier púpos bálnáit, a bálnák abbahagyták a bolyongást és az echolokációt, és gyorsan és csendben elúsztak. Ezután a szokásosnál hosszabb ideig maradtak a víz alatt.
” de valójában mit mutat ez?”kérdezi Fahlman. “Nem mond semmit arról, hogy a bálnák hogyan viselkedhetnek a víz alatt, nagy mélységben.”
Fahlman azt mondja, az egyetlen módja, hogy megértsd, miért a bálnák a kanyarban, hogy kitaláljuk, a normális magatartás, valamint élettan, különösen, hogyan viselkedjenek, ha mély búvárkodni., De ez nem átlagos feladat, nem utolsósorban azért, mert a bálnák túl nagyok ahhoz, hogy valaha laboratóriumban tanuljanak.
ezek a vizsgálatok váratlan előnyökkel járhatnak-tette hozzá Fahlman. A szélsőséges búvárkodás fiziológiájának feltárásával a kutatók kitalálhatják, hogyan kell kezelni bizonyos klinikai körülményeket az emberekben. Az egyik példa az atelectasis, amelyben az ember tüdeje összeomlik, akadályozza a légzést. A tengeri emlősök extrém merülései a gyógymód felé mutathatnak.
“olyan mélységekbe merülnek, amelyek abszolút fenomenálisak” – mondja Fahlman., “A fiziológia jelenlegi ismereteivel messze túlmutatnak azon, amire képesnek kell lenniük.”
Vélemény, hozzászólás?