Ученые впервые померили пульс у синего кита

Американским биологам впервые удалось с помощью датчика, прикрепленного к животному, померить частоту сердечных сокращений у синего кита — крупнейшего животного на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Синий или голубой кит — самое большое животное на Земле, не только из современных, но и из когда либо существовавших. Самое большое у него и сердце — оно весит около тонны. Ясно, что такой огромный кровяной насос не способен сокращаться с той же частотой, с которой пульсирует сердце у более мелких животных. Предполагалось, что обычно оно производит от 5 до 20 ударов в минуту, но до последнего времени померить реальный пульс у голубого кита не получалось. И вот, наконец, ученым из Стэнфордского университета это удалось.

Приблизившись на надувной лодке к киту в заливе Монтерей в Калифорнии, исследователи закрепили датчик на четырех присосках у левого плавника животного. В течение целого дня датчик регистрировал частоту сердечных сокращений синего кита с помощью электродов, встроенных в центр двух присосок. После того как электронный прибор отделился от кита, биологи обнаружили его на поверхности залива, выловили и расшифровали запись.

"Мы понятия не имели, сработает ли это. Мы скептически относились к этому, даже когда увидели данные", — приводятся в пресс-релизе университета слова ведущего автора статьи Джереми Голдбогена (Jeremy Goldbogen).

Голдбоген и его коллеги уже использовали данную технологию измерений, работая десять лет назад с ныряющими императорскими пингвинами в Антарктиде. Затем они опробовали датчики на небольших китах, проживающих в неволе. Но установить их на самое большое животное в естественных условиях, это была задача посложнее.

Сердце у кита расположено ближе к нижней стороне туловища. Но, во-первых, синие киты практически никогда не переворачиваются на спину, а во-вторых, кожа у них на животе имеет складки как у аккордеона и раздвигается во время кормления. А значит, первый же глоток привел бы к отделению датчиков. Но чувствительности установленного датчика оказалось достаточно, чтобы померить пульс "со спины".

Полученные данные показали, что сердце кита может работать в разных режимах. Когда животное ныряет, его сердечный ритм замедляется до четырех-восьми ударов в минуту, достигая иногда минимума — два удара в минуту. При потреблении корма на глубине частота сердечных сокращений увеличивается, но затем опять замедляется. Стабильно нарастает она только при всплытии к поверхности, где кит дышит, восстанавливая уровень кислорода в организме. В этом положении его пульс составляет 25-37 ударов в минуту.

Ученые считают, что это абсолютный максимум для животного с такой массой, и в период восстановления сердце кита работает на пределе. Возможно, с этим связано то, что на синих китах остановился рост в размерах у китообразных.
"Эти животные, которые существуют в экстремальных физиологических условиях, помогут нам лучше понять биологические ограничения по размеру", — говорит Голдбоген.

Чтобы работать в таких крайних режимах сердце синего кита должно обладать определенными особенностями. Исследователи считают, что удивительно низкая частота сердечных сокращений может быть объяснена эластичной дугой аорты — частью сердца, которая перемещает кровь к телу. У синего кита она сокращается очень медленно, благодаря чему поддерживается некоторый дополнительный кровоток между ударами. Способность выдерживать предельно высокий ритм сокращений объясняется упругостью и формой сердечной мышцы, предотвращающей нарушение кровотока волнами коротких ударов.

Авторы планируют расширить исследования, добавив новые измерительные приборы, а также применяя свою методику при работе с другими представителями китообразных.