Сердце синего кита бьётся два раза в минуту — учёные раскрыли тайну гиганта

Синий кит — самое крупное животное, когда-либо существовавшее на Земле. Его длина может достигать тридцати метров, а вес — двухсот тонн. Но до недавнего времени учёные могли лишь приблизительно оценивать, как работает его сердце. Всё изменилось в 2014 году, когда у побережья канадского Ньюфаундленда погибли сразу несколько синих китов. Это предоставило исследователям редчайшую возможность изучить анатомию гигантов в деталях.

Уникальный орган

Сердце взрослого синего кита весит около 175 килограммов. Во время глубоководных погружений оно может сокращаться всего два раза в минуту. При подъёме к поверхности частота скачкообразно увеличивается до нескольких десятков ударов. Диаметр крупнейшей артерии, отходящей от этого сердца — аорты, — составляет примерно 23 сантиметра.

Орган одного из выброшенных на берег животных был извлечён, подвергнут криоконсервации, обработан формальдегидом и отправлен в Германию для пластинации — технологии, позволяющей замещать биологические жидкости полимерами и сохранять анатомическую структуру на десятилетия. После завершения процедуры уникальный образец вернулся в Королевский музей Онтарио, где с него сняли точные размеры.

Оказалось, что привычные литературные сравнения сердца синего кита с небольшим автомобилем — преувеличение. Сохранившийся экземпляр достигал в длину 106 сантиметров, а в ширину — 96 сантиметров. Это сопоставимо скорее с габаритами крупной бочки. Анатомия органа также оказалась необычной: его нижняя часть завершается не одной, а двумя вершинами. Такое строение характерно для некоторых других китообразных, тюленей, ламантинов, дюгоней и даже слонов.

Прямой мониторинг

Первый в истории прямой мониторинг работы сердца живого синего кита удалось провести только в 2019 году. Исследователи закрепили датчик электрокардиограммы на теле 22-метрового животного и записывали сигналы на протяжении девяти часов, пока кит совершал серию погружений на глубину до 184 метров.

Под водой его сердечный ритм в основном держался в диапазоне четырёх-восьми ударов в минуту. Минимальное зафиксированное значение составило всего два удара. Однако стоило киту подняться на поверхность, чтобы отдышаться, как пульс моментально учащался до 25–37 ударов в минуту, обеспечивая быстрое насыщение крови кислородом после длительного апноэ.

Гидравлический аккумулятор

Столь экстремально низкая частота сокращений становится возможной благодаря выдающейся эластичности аорты. После каждого сокращения желудочков её стенки растягиваются, аккумулируя значительный объём крови, а затем постепенно возвращаются в исходное состояние, поддерживая непрерывный кровоток между ударами. Это своего рода гидравлический аккумулятор, позволяющий сердцу работать в щадящем режиме.

Исследование позволило развеять один известный миф. Вопреки популярному утверждению, человек не может пролезть сквозь аорту синего кита, хотя её просвет действительно достаточно велик и сопоставим с размерами человеческой головы.

Предел возможностей

Расчёты физиологов показывают, что сердечно-сосудистая система синего кита приближается к пределу своих возможностей. Полный сердечный цикл у этого животного занимает около 1,8 секунды. Это теоретически ограничивает максимальную частоту примерно 33 ударами в минуту. Однако в реальности на поверхности учёные регистрировали пиковые значения до 37 ударов, что превышает расчётный потолок.

Этот факт натолкнул исследователей на мысль: именно ограничения со стороны сердца могут служить естественным барьером, не позволяющим китам достигать ещё более крупных размеров. Возможно, биология просто не оставила эволюции запаса прочности для наращивания массы тела сверх уже достигнутого. Сердце синего кита работает на пределе. И это — одно из самых удивительных приспособлений в мире живой природы.