Декількома словами
Дослідження показало, що тюлені, на відміну від людей, контролюють тривалість занурення, відчуваючи рівень кисню в організмі, а не вуглекислого газу. Це дозволяє їм ефективно пірнати на велику глибину без ризику втрати свідомості.
Багато хто дивується, як тюлені можуть так довго перебувати під водою, не потонувши. Нещодавнє дослідження проливає світло на цю загадку, розкриваючи унікальну фізіологічну адаптацію цих морських ссавців.
Дослідники порівняли поведінку тюленів із фрідайверами-людьми. Під час чемпіонату світу з фрідайвінгу один з екологів, який вивчає фізіологію тюленів, був вражений тим, як часто спортсмени втрачали свідомість під водою через брак кисню. Люди можуть «обдурити» свій організм гіпервентиляцією перед зануренням, знижуючи рівень вуглекислого газу (CO2) — газу, який сигналізує про необхідність вдиху. Це дозволяє їм довше затримувати дихання, але несе ризик раптової втрати свідомості, коли рівень кисню падає критично.
Це спостереження наштовхнуло на думку: а що ж захищає тюленів від подібної долі?
Нове дослідження, опубліковане в науковому журналі, припускає, що тюлені мають здатність безпосередньо відчувати рівень кисню, що циркулює в їхньому тілі, і відповідно регулювати тривалість занурення. Це перший випадок, коли таку здатність спостерігали у тварин.
«Це дещо несподіваний результат, але водночас і не такий вже й дивовижний», — коментують біологи, які не брали участі в дослідженні. Справа в тому, як тюлені обробляють вуглекислий газ. На відміну від більшості ссавців, у яких під час затримки дихання CO2 накопичується в крові, викликаючи бажання вдихнути, морські ссавці мають механізми для його ефективного видалення або буферизації. Тому для них логічніше відстежувати саме рівень кисню.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені провели експеримент. Вони створили спеціальну дихальну камеру для тюленів та басейн для пошуку їжі. Тюленям давали дихати різними сумішами повітря: звичайним, з високим та низьким вмістом кисню, а також з високим вмістом CO2. Потім дослідники відстежували, як довго тварини залишалися під водою.
Результати були однозначними: коли тюлені дихали повітрям з високим вмістом кисню, їхні занурення були довшими, а коли з низьким — коротшими. Водночас високий рівень CO2 (навіть у 200 разів вищий за норму) майже не впливав на тривалість занурень. Це стало «справжнім сюрпризом, оскільки CO2 має такий сильний вплив на більшість ссавців».
Ці результати свідчать, що тюлені можуть свідомо оцінювати свої внутрішні запаси кисню і приймати рішення про тривалість перебування під водою. Як саме їхній мозок та тіло це роблять — питання для майбутніх досліджень.
Вчені припускають, що хоча фізіологічні «інструменти» для вимірювання кисню та CO2 у ссавців схожі, у тюленів інформація про рівень кисню може оброблятися інакше, надходячи до когнітивних центрів мозку, відповідальних за прийняття рішень.
Ця унікальна адаптація, ймовірно, розвинулася не тільки у тюленів, а й у інших морських ссавців, рептилій та птахів, чиє життя пов'язане із зануреннями. Адже всі вони стикаються з однією проблемою: якщо кисень закінчиться під водою, вони потонуть.
Автор: Марія Куліш — Марія - журналістка, що спеціалізується на культурних подіях та мистецтві США. Її статті відзначаються вишуканим стилем, глибоким розумінням художніх процесів та вмінням зацікавити читачів різного віку. Вона часто бере інтерв'ю у відомих американських митців, режисерів та акторів, розкриваючи їх творчі задуми та особисті історії.
