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科学家首次记录下蓝鲸缓慢的心跳

地球上最大的动物的心脏可能接近极限。

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一只蓝鲸在海洋中游泳。它们在潜水时心率可降至每分钟两拍。图片来源:Atomic Roderick/Shutterstock

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地球上最大的心脏——一个重达 400 磅的血液泵——每分钟大约跳动 13 次。

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这是科学家们首次记录下蓝鲸的心脏跳动。研究团队通过几个吸盘记录下了这种心律,这些吸盘将一个心率监测器附着在一头在加利福尼亚州蒙特雷湾游泳和潜水的鲸鱼身上。

这是首次对任何野生大型鲸鱼的心率进行记录,而且体型也是最大的:蓝鲸是地球上已知存在过的最大的动物。这些记录可能暗示着哺乳动物心脏尺寸的生物极限。根据他们的记录,研究人员认为蓝鲸的心脏可能已经是它们所能长到的最大尺寸了。

研究作者在《美国国家科学院院刊》上发表的一篇论文中报告称,这项研究还为生物学家提供了关于鲸鱼如何完成深潜捕食的线索。

潜水支持

生物学家们知道蓝鲸是地球上最大的生物,但不知道它们为什么是最大的。另一个争论点是:心血管系统是否能支持比这些 200 吨重的巨兽更大的生物?

研究人员还对鲸鱼的捕食习惯提出了疑问。蓝鲸通过潜入海面以下几百英尺处来捕食。在那里,它们会张开大嘴吞下大量的水,希望将一种叫做磷虾的小型虾类捕获在口中。这些潜水需要消耗大量能量,研究团队想知道它们的 jantung 如何应对这种压力。

因此,来自加利福尼亚州和华盛顿州的生物学家和海洋学家给一头 15 岁的蓝鲸做了一项许多人在自己医生办公室里做过的检查。这项检查叫做心电图(EKG),它使用粘在皮肤上的电极来测量心脏活动。一旦团队足够接近一头野生鲸鱼,生物学家们就将这个设备用吸盘固定在鲸鱼的鳍附近。

充满“心”的动物

根据其他哺乳动物的大小、体重和心率,研究人员预计这头成年雄性蓝鲸的静息心率约为每分钟 15 跳。平均而言,这与他们的测试对象大致相同。但蓝鲸的心率在两个极端之间摆动。深潜时,平均心率会降至每分钟 4 到 8 跳,最低可达每分钟 2 跳。从这些捕食之旅中浮出水面时,心率会升至每分钟 30 到 37 跳。研究人员认为,这些极端情况可能意味着蓝鲸的心脏已经达到极限。更大的生物可能无法长出能够满足更高能量需求的心脏。

一幅插图描绘了蓝鲸在潜水、进食和浮出水面时心率如何减慢和加快。(图片来源:Alex Boersma)

Alex Boersma

研究人员写道,这种变化的节律还为蓝鲸心脏如何应对潜水压力提供了一些线索。鲸鱼潜入深处时超慢的心跳表明,负责将血液从心脏输送到身体其他部位的主动脉会扩张以承受巨大的压力。

由于在这些潜水中心脏不会快速搏动以输送额外的氧气,研究团队仍然不知道蓝鲸如何从中获得能量或氧气来完成它们。

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该团队的工作为未来研究蓝鲸和其他物种的潜水习性奠定了基础。例如,抹香鲸和弓头鲸的潜水时间更长。随着首次记录的完成,我们才刚刚开始触及问题的核心。

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