Hvor raskt banker en blåhval?
For første gang har forskere klart å registrere hjertefrekvensen til det største dyret som noen gang har levd på planeten Jorden - blåhvalen.
Blåhvalen, også kjent som en svovelhval, eller med sitt latinske navn, Balaenoptera musculus, er det største dyret man vet har levd, med en gjennomsnittlig vekt på 150 tonn og en maksimal lengde på 30 meter (m).
En rekke imponerende figurer kjennetegner dette kolossale dyret: Kalver er omtrent 8 meter lange og kan veie opp til 90 kg (kg), en voksen hval har omtrent 100 lange spor på halsen og brystet, og bare hjertet kan veie opp til 700 kg - men hvor raskt slår dette enorme vitale organet?
Forståelse av fysiologiske parametere, slik som pattedyrets hjerterytme, gjør det mulig for forskere å forstå evolusjonen av den, samt bedre administrere og bevare arten, som noen viser som truede.
For å finne ut hvor raskt et så stort hjerte kan slå, satte forskere fra Stanford University i California seg for å plassere elektrokardiogramsensorer på en blåhval i Monterey Bay.
Jeremy Goldbogen, som er assisterende professor i biologi ved School of Humanities Sciences i Stanford, er hovedforfatter av papiret som beskriver utnyttelsen av forskerteamet. Forskerne samarbeidet med Paul Ponganis, fra Scripps Institution of Oceanography.
Goldbogen og team publiserte sine funn i Proceedings of the National Academy of Sciences.
Plasser elektroniske sensorer på en blåhval
Forskerne hadde tidligere målt hjertefrekvensen til keiserpingviner ved hjelp av en merkelapp full av sensorer, og de bestemte seg da for å prøve systemet på hval.
Teamet prøvde sensormerket i små fangsthvaler, og det lyktes. Å bruke merkelappen til en blåhval i naturen var imidlertid en annen bragd som innebar forskjellige andre utfordringer.
For det første har folk trent hvaler i fangenskap til å vippe buken opp, noe som gir lettere tilgang. For det andre gjør sporene på blåhvalens underside det store pattedyret i stand til å utvide seg mye under fôring, noe som gjør det enkelt for taggen å løsne seg.
“Jeg trodde ærlig talt at det var et langt skudd fordi vi måtte få så mange ting til rette - å finne en blåhval, få taggen på riktig plassering på hvalen, god kontakt med hvalens hud og selvfølgelig å sørge for at tag jobber og registrerer data, forklarer Goldbogen.
"Vi måtte sette disse merkelappene ut uten å vite om de skulle fungere eller ikke," sier studieforfatter David Cade, som også plasserte merkelappen på hvalen. “Den eneste måten å gjøre det på var å prøve det. Så vi gjorde vårt beste. ”
Cade klarte å feste merkelappen fra første forsøk, og fire sugekopper sikret den elektroniske koden nær pattedyrets venstre flipper, der den registrerte pulsen.
Blåhvalens hjerte presterer ekstremt
Når forskerne hadde analysert dataene, avslørte det spennende innsikt. Ved dykking ble hvalens hjerte redusert til 4–8 slag per minutt og minimum to slag per minutt.
Da hvalen var på bunnen av havet og matet, økte hjerterytmen 2,5 ganger mer enn minimumet, og sakte deretter gradvis igjen.
Da den steg tilbake til overflaten og pustet inn oksygen, økte hvalen hjertefrekvensen til 25–37 slag per minutt - en hastighet som er “nær den estimerte maksimale hjertefrekvensen mulig”, som forfatterne skriver i sin artikkel.
Samlet sett var hvalens høyeste hjertefrekvens nær det ekstreme, og den lave frekvensen var 30-50 ganger lavere enn den som forskerne hadde spådd.
"Dyr som opererer i fysiologiske ekstremer, kan hjelpe oss med å forstå biologiske grenser for størrelse," sier Goldbogen.
“De kan også være spesielt utsatt for endringer i miljøet som kan påvirke matforsyningen. Derfor kan disse studiene ha viktige implikasjoner for bevaring og forvaltning av truede arter som blåhval. "
Jeremy Goldbogen
Forskerne tror at de ekstreme grensene nær en blåhvals hjerte opererer kan forklare hvorfor det aldri har vært et annet dyr så stort som dette pattedyret - et hjerte ville ikke være i stand til å opprettholde de fysiologiske behovene til en større kropp.
