หัวใจของปลาวาฬสีน้ำเงินเต้นเร็วแค่ไหน?

เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยสามารถบันทึกอัตราการเต้นของหัวใจของสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยอาศัยอยู่บนโลกนั่นคือวาฬสีน้ำเงิน

นักวิจัยได้บันทึกอัตราการเต้นของหัวใจของสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ปลาวาฬสีน้ำเงินหรือที่เรียกว่าวาฬก้นกำมะถันหรือตามชื่อภาษาละติน กล้ามเนื้อ Balaenoptera เป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ทราบว่ามีชีวิตโดยมีน้ำหนักเฉลี่ย 150 ตันและมีความยาวสูงสุด 30 เมตร (ม.)

สัตว์ที่มีรูปร่างประหลาดใจจำนวนมากแสดงให้เห็นถึงลักษณะของสัตว์ขนาดมหึมานี้: ลูกวัวมีความยาวประมาณ 8 เมตรและสามารถหนักได้ถึง 90 กิโลกรัม (กก.) วาฬตัวเต็มวัยมีร่องยาวประมาณ 100 ร่องที่คอและหน้าอกและมีเพียงหัวใจเท่านั้นที่สามารถชั่งน้ำหนักได้ มากถึง 700 กก. - แต่อวัยวะสำคัญขนาดใหญ่นี้เอาชนะได้เร็วแค่ไหน?

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยาเช่นการเต้นของหัวใจของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมช่วยให้นักวิจัยเข้าใจวิวัฒนาการของมันได้ดีขึ้นรวมทั้งจัดการและอนุรักษ์สัตว์ชนิดนี้ได้ดีขึ้นซึ่งบางรายการอาจใกล้สูญพันธุ์

เพื่อค้นหาว่าหัวใจเต้นเร็วแค่ไหนนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนียได้ทำการติดตั้งเซ็นเซอร์คลื่นไฟฟ้าหัวใจบนวาฬสีน้ำเงินในมอนเทอเรย์เบย์

Jeremy Goldbogen ซึ่งเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาใน School of Humanities Sciences ที่สแตนฟอร์ดเป็นผู้เขียนบทความนำเสนอรายละเอียดการหาประโยชน์ของทีมวิจัย นักวิทยาศาสตร์ร่วมมือกับ Paul Ponganis จากสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps

Goldbogen และทีมเผยแพร่ผลการวิจัยของพวกเขาใน การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ.

การวางเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์บนปลาวาฬสีน้ำเงิน

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้วัดอัตราการเต้นของหัวใจของนกเพนกวินจักรพรรดิโดยใช้แท็กที่เต็มไปด้วยเซ็นเซอร์จากนั้นพวกเขาก็ตัดสินใจที่จะทดลองใช้ระบบในปลาวาฬ

ทีมทดลองใช้แท็กเซ็นเซอร์ในวาฬขนาดเล็กที่ถูกกักขังและประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามการใช้แท็กกับปลาวาฬสีน้ำเงินในป่าเป็นความสำเร็จที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซึ่งทำให้เกิดความท้าทายอื่น ๆ อีกมากมาย

ประการแรกผู้คนได้ฝึกวาฬเชลยให้พลิกท้องซึ่งช่วยให้เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ประการที่สองร่องที่ด้านล่างของปลาวาฬสีน้ำเงินช่วยให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ขยายตัวได้มากเมื่อให้อาหารจึงทำให้แท็กถอดออกได้ง่าย

“ ฉันคิดตามตรงว่ามันต้องใช้เวลานานเพราะเราต้องทำหลาย ๆ อย่างให้ถูกต้อง - การค้นหาวาฬสีน้ำเงินการติดแท็กในตำแหน่งที่เหมาะสมบนตัววาฬการสัมผัสกับผิวหนังของปลาวาฬอย่างดีและแน่นอนว่า แท็กกำลังทำงานและบันทึกข้อมูล” Goldbogen อธิบาย

“ เราต้องเอาแท็กเหล่านี้ออกไปโดยไม่รู้ว่ามันจะได้ผลหรือไม่” David Cade ผู้ร่วมวิจัยซึ่งวางแท็กไว้บนปลาวาฬกล่าว “ วิธีเดียวที่จะทำได้คือลองดู ดังนั้นเราจึงทำให้ดีที่สุด”

Cade สามารถติดแท็กได้ตั้งแต่การลองครั้งแรกและถ้วยดูดสี่อันยึดแท็กอิเล็กทรอนิกส์ไว้ใกล้กับฟลิปเปอร์ซ้ายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งจะบันทึกอัตราการเต้นของหัวใจ

หัวใจของปลาวาฬสีน้ำเงินเต้นสุดขั้ว

เมื่อนักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลแล้วก็พบข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจ เมื่อดำน้ำหัวใจของวาฬจะเต้นช้าลงเหลือ 4–8 ครั้งต่อนาทีและอย่างน้อย 2 ครั้งต่อนาที

เมื่อวาฬอยู่ที่ก้นมหาสมุทรการเต้นของหัวใจนั้นเพิ่มขึ้นมากกว่าค่าต่ำสุด 2.5 เท่าจากนั้นจะค่อยๆช้าลงอีกครั้ง

เมื่อมันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและหายใจด้วยออกซิเจนวาฬจะเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจเป็น 25–37 ครั้งต่อนาทีซึ่งเป็นอัตราที่“ ใกล้เคียงกับอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดโดยประมาณที่เป็นไปได้” ตามที่ผู้เขียนเขียนไว้ในกระดาษ

โดยรวมแล้วอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดของวาฬอยู่ใกล้จุดสุดขีดและอัตราที่ต่ำนั้นต่ำกว่าที่นักวิจัยคาดการณ์ไว้ 30–50 เท่า

“ สัตว์ที่ทำงานด้วยความรุนแรงทางสรีรวิทยาสามารถช่วยให้เราเข้าใจถึงขีด จำกัด ทางชีววิทยาต่อขนาดได้” Goldbogen กล่าว

“ พวกเขาอาจมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมที่อาจส่งผลกระทบต่อแหล่งอาหารของพวกเขา ดังนั้นการศึกษาเหล่านี้อาจมีผลสำคัญต่อการอนุรักษ์และการจัดการสัตว์ใกล้สูญพันธุ์เช่นปลาวาฬสีน้ำเงิน”

เจเรมีโกลด์โบเจน

นักวิจัยคิดว่าขีด จำกัด ที่รุนแรงใกล้กับหัวใจของวาฬสีน้ำเงินอาจอธิบายได้ว่าทำไมไม่เคยมีสัตว์ชนิดอื่นที่มีขนาดใหญ่เท่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดนี้ - หัวใจจะไม่สามารถรองรับความต้องการทางสรีรวิทยาของร่างกายที่ใหญ่กว่าได้