Znajdź zawartość

Amerykańscy naukowcy oznakowali kałamarnice Humboldta (Dosidicus gigas). Dzięki temu mogli śledzić ich poczynania w środowiskach niemal pozbawionych tlenu. Jak tłumaczy Julia Stewart z Uniwersytetu Stanforda, głowonogi nurkują w ciągu dnia i spędzają w wodach ubogich w tlen wiele godzin, wracając w pobliże powierzchni dopiero na noc. Byliśmy świadkami ich imponujących zanurzeń na głębokość 1,5 km. Zwierzęta przepływały przez obszary z bardzo niską zawartością tlenu. Tagi odnotowywały temperaturę i głębokość. Po prawie miesiącu odpadały od ciała kałamarnicy i dryfowały na powierzchni. Gdy znajdowały się w zasięgu satelity, przekazywały zapisane informacje. Naukowcy ze Stacji Morskiej Hopkinsa, która należy do Uniwersytetu Stanforda, prowadzili badania w obrębie Prądu Kalifornijskiego. Na głębokości ponad 500 m znajduje się tam pas wody o niskiej zawartości tlenu, dlatego zastanawiano się, jak D. gigas sobie z tym radzą. To niesamowite. Zwierzę, które wydawałoby się, potrzebuje dużo tlenu, pływa tam z podobną prędkością jak w wysoce natlenowanych wodach. Wydaje się, że w warunkach niedoboru tlenu potrafi w jakiś sposób przyhamować metabolizm, ale to wcale nie oznacza, że jest letargiczne. Pływa wtedy całkiem żwawo. Ustalono, że w wodach powierzchniowych kałamarnice Humboldta osiągają prędkość 3 m/s, a na największych głębokościach 1-2 m/s. Spowolnienie nie jest więc tak duże, jak można by się spodziewać.

Skąd pingwiny cesarskie (Aptenodytes forsteri) wiedzą, ile czasu spędziły już pod wodą? Wygląda na to, że ogranicza je liczba machnięć skrzydłami, a konkretnie kumulacyjna praca mięśni. Dr Kozue Shiomi z Uniwersytetu Tokijskiego ustalił, że przed wynurzeniem ptaki wykonują średnio 237 uderzeń skrzydłami. Japończycy od początku przypuszczali, że pingwiny decydują, kiedy zakończyć jedzenie i wychynąć na powierzchnię, bazując na mocy zapewnianej przez mięśnie dzięki zaczerpniętemu przed nurkowaniem powietrzu. Kozue i inni wykorzystali dane ze swoich wcześniejszych wypraw. Przeanalizowali ponad 15 tys. pingwinich nurkowań w wykonaniu 10 swobodnie poruszających się ptaków i 3 osobników, które musiały korzystać z przerębli. Pomiar czasu wykazał, że wolno nurkujące pingwiny zaczynały się wynurzać po upływie nieco ponad 5 min (5,7 min). Ptaki korzystające z otworów w lodzie nurkowały często dłużej, lecz gdy w oparciu o przyspieszenie naukowcy wyliczyli liczbę uderzeń skrzydłami, okazało się, że zawsze oscylowała ona wokół "magicznych" dwustu trzydziestu siedmiu.

Wyższe temperatury utrudniają krokodylom nurkowanie po pokarm, odpoczynek, a za młodu także podwodne ucieczki przed drapieżnikami. Ponieważ są one zmiennocieplne, oznacza to, że zarówno ciepłota ciała, jak i tempo metabolizmu zależą w ich przypadku od temperatury otoczenia. Gdy jest goręcej, szybciej zużywają zapasy tlenu, co znacznie skraca czas zanurzenia. Dr Hamish Campbell z University of Queensland badał w miejscowym parku narodowym australijskie krokodyle słodkowodne (Crocodylus johnstoni). Jeden z członków jego ekipy dr Matthew Gordos wyjaśnia, że dzięki specjalnemu oprzyrządowaniu sprawdzano, na jaką głębokość i na jak długo gady nurkowały. Wyposażono je także w czujniki mierzące temperaturę ich ciała oraz otoczenia. Naukowcy porównali tysiące wyników z lata i zimy. Okazało się, że gdy latem woda stawała się o kilka stopni cieplejsza, temperatura ciała krokodyla słodkowodnego była o 5 stopni Celsjusza wyższa niż w zimie. Zwierzęta ogólnie spędzały wtedy pod wodą mniej czasu niż w chłodnych miesiącach roku. Poza tym za każdym razem, gdy nurkowały ponad 40 minut, musiały pozostać odpowiednio dłużej na powierzchni (odnotowano zależność wykładniczą). W lecie zużywają tlen szybciej – tłumaczy Gordos. Wg niego, krokodyle potrzebują czasu, żeby zregenerować się po sesji oddychania beztlenowego, bez którego nie da się latem dłużej ponurkować. Jeśli rzeczywiście świat ociepli się o kilka stopni, życie krokodyli znacznie się skomplikuje. Będą im zagrażać drapieżniki, a na poszukiwanie pod wodą pokarmu pozostanie im mniej czasu. Oznacza to spadek liczebności populacji lub zmianę obszarów występowania gatunku. Gordos przypuszcza, że wyniki badań, które będą w przyszłości kontynuowane, odnoszą się też do innych zwierząt zmiennocieplnych, w tym żółwi, węży, jaszczurek i płazów.

Scynk aptekarski (Scincus scincus), zwany także rybą piaskową, jest zwierzęciem prawdziwie niezwykłym. Choć swoje życie spędza na lądzie, śmiało można o nim powiedzieć, że pływa, tyle że... w piasku. Badacze z Georgia Institute of Technology odkryli interesujące fakty na temat tego niezwykłego sposobu lokomocji. Już wcześniejsze badania nad scynkiem aptekarskim wskazywały, że zwierzę to potrafi nurkować w piasku i poruszać się w nim w sposób przypominający do złudzenia pływanie w naczyniu z cieczą. Dotychczas wydawało się jednak, że ta drobna jaszczurka używa w tym celu swoich odnóży, lecz najnowsze badania wskazują, że podczas swoich eskapad korzysta ona raczej z ruchów tułowia. Kończyny pozostają przy tym podwinięte, by ułatwiać prześlizgiwanie się w sypkim podłożu. Obserwacji dokonano w kontrolowanych warunkach uczelnianego laboratorium. Badacze przygotowali naczynie wypełnione drobnymi szklanymi kulkami, a następnie umieścili je pod aparatem rentgenowskim. Wybór podłoża, w którym poruszało się zwierzę, nie był przypadkowy. Uznano bowiem, że dobierając rozmiar kulek oraz stopień ich ubicia będzie można z łatwością zmieniać warunki eksperymentu. Jak wykazali autorzy studium, scynki zaraz po zanurkowaniu układają kończyny wzdłuż ciała. To ważne odkrycie, bowiem wcześniej uważano, że odnóża są zwierzętom potrzebne do "pływania". Okazało się jednak, że poruszanie się tych jaszczurek przypomina raczej lokomocję węży, tzn. opiera się na regularnym wykonywaniu ruchów tułowiem na boki. Co ciekawe, szybkość przemieszczania się w podłożu nie zależała od stopnia jego ubicia (oczywiście, dotyczy to tylko zagęszczenia odpowiadającego warunkom występującym w piaskach pustyni). Zwierzę mogło za to skutecznie kontrolować własną prędkość dzięki zmianie częstotliwości ruchów własnego tułowia. Zdaniem autorów studium, jego wyniki, oprócz znaczenia czysto poznawczego, mogą być istotne dla konstruktorów maszyn. Dokładne zrozumienie zasad rządzących poruszaniem się w cieczach oraz podłożach sypkich pozwoli według nich na opracowanie robotów zdolnych do poruszania się w trudnym terenie. Nie od dziś wiadomo przecież, że inspiracją dla wielu inżynierów jest właśnie podglądanie natury.

Rosyjscy naukowcy rozpoczęli próbę zanurkowania na dno najstarszego, a zarazem najgłębszego jeziora świata – Bajkału. Na 1700 metrów mają się dostać w dwóch specjalnych kapsułach, a właściwe miniłodziach podwodnych, z których każda waży 18 ton. Podwodna misja to część 2-letniego projektu ochrony tutejszego ekosystemu. W 1996 roku Bajkał z obszarami przyległymi został wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Ekosystem Bajkału, który nazywa się czasem rosyjskim Galapagos, jest bardzo zrównoważony. Nic dziwnego, skoro powstał 25 mln lat temu i ewoluował w izolacji. Występuje tu ok. 2 tys. zwierząt i roślin, w tym sporo gatunków endemicznych, np. omul, gołomianka oraz foka bajkalska. Szefem rosyjskiej misji jest Artur Chilingarow. Choć to dla niego nie pierwszyzna, bo w sierpniu 2007 doprowadził inny zespół naukowców na biegun północny, przyznaje, że misja bakalska należy do trudnych. Pojawiły się problemy techniczne, przeszkadzały też zmienne warunki pogodowe [nad Bajkałem wieją silne wiatry]. Słodka woda dyktuje swoje własne warunki. W porównaniu do swoich morskich odpowiedników, łodzie musiały zostać "odchudzone" o setki kilogramów, by dało się nimi pływać w rzadszych słodkich wodach.

Naukowcy odkryli, że witaminy mogą pomóc w zredukowaniu negatywnego wpływu nurkowania z akwalungiem na układ krążenia. Badacze z Norwegii i Chorwacji podawali nurkom witaminy C i E, które wykazują działanie przeciwutleniające (Journal of Physiology). Zmniejszało to ujemny wpływ przebywania pod wodą na komórki wyściełające naczynia krwionośne. Nie pojawiało się więc wysokie ciśnienie krwi i inne tego typu zaburzenia funkcjonowania układu krążenia. Eksperci ds. nurkowania twierdzą jednak, że wpływ witamin jest ograniczony. Naukowcy z University of Split School of Medicine i Norwegian University of Science and Technology zbadali 7 zawodowych nurków na pół godziny przed rozpoczęciem pracy na głębokości 30 metrów. Wolontariusze schodzili pod wodę dwukrotnie w odstępie doby. Na 2 godziny przed ostatnim nurkowaniem podano im witaminy. Sześć osób wzięło udział w 2. turze badań, która miała miejsce po 8 miesiącach. Części zaaplikowano przeciwutleniacze, części placebo. Zespół badawczy odkrył, że antyutleniacze przeciwdziałały dysfunkcji śródbłonka, a zatem i nadciśnieniu. Wysokie ciśnienie tętnicze jest dość powszechne u nurków i może prowadzić do obrzęku płuc. Jest to stan chorobowy, w którego przebiegu w pęcherzykach płucnych zamiast powietrza gromadzi się płyn przesiękowy. Zaburzenia pracy śródbłonka są powodowe przez pęcherzyki gazu, które dostają się do krwioobiegu podczas i po dekompresji.