Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Zyfie zaskoczyły naukowców. Żaden inny ssak nie potrafi tak długo przebywać pod wodą

Recommended Posts

Zyfie gęsiogłowe od dłuższego czasu są znane jako świetni nurkowie. Wiadomo było, że potrafią zanurzać się na głębokość około 3000 metrów i przebywać pod wodą przez pół godziny. Jednak ostatnie badania pokazały, że możliwości tych ssaków znacznie przekraczają najśmielsze oczekiwania i obliczenia naukowców.

Dotychczasowe wyliczenia wykazywały, że te stosunkowo niewielkie walenie powinny być w stanie zanurzyć się na około 33 minuty zanim zapasy tlenu w ich płucach i tkankach ulegną wyczerpaniu. Jednak Nicola Quick i jej koledzy z Duke University wiedzieli z własnego doświadczenia, że zyfie potrafią dłużej przebywać pod wodą. Postanowili więc przeprowadzić badania i zdobyć naukowe dowody dotyczące ich możliwości.

Badania nie były jednak łatwe. Zwierzęta te spędzają na powierzchni bardzo mało czasu. Dlatego też potrzebny jest spokojne morze, doświadczony zespół i odpowiednie łodzie. Zyfie wynurzają się bowiem średnio zaledwie na 2 minuty. Przyczepienie im znacznika nie jest więc łatwe, mówi uczona. Ponadto tak krótki okres spędzony na powierzchni oznacza, że jest niewiele czasu, by dane ze znacznika trafiły do satelity.

W ciągu 5-letnich badań naukowcom udało się zamontować zwierzętom 23 znaczniki, dzięki którym zarejestrowali ponad 3600 zanurzeń. Okazało się, że zyfie przebywają pod wodą od 33 do 133 minut. To zadziwiające osiągnięcie w świetle tego, co wiemy o waleniach. Z dotychczasowych badań wynika bowiem, że aż 95% nurkowań walenie przerywają zanim jeszcze wyczerpie im się zapas tlenu. Jeśli więc zyfie postępują podobnie, to mogą przebywać pod wodą przez 77,7 minuty. "Byliśmy zaskoczeni tym, jak bardzo możliwości tych zwierząt wykraczają poza nasze przewidywania co do granicy ich możliwości przebywania pod wodą", mówi Quick.

Jednak nie był to koniec niespodzianek. W 2017 roku naukowcy zanotowali bowiem dwa niezwykle długie zanurzenia. Jedno ze zwierząt przebywało pod wodą niemal 180 minut, a inne zanurkowało na... 222 minuty. Początkowo nie wierzyliśmy naszym danym. Przecież to są ssaki, a wydawało się niemożliwe, by jakikolwiek ssak mógł spędzić pod wodą tak dużo czasu, mówi Quick.

Uczeni chcieli też sprawdzić, jak dużo czasu zyfie muszą regenerować się po długotrwałych zanurzeniach. Analiza wykazała, że brak tutaj oczywistego wzorca. Zaobserwowano na przykład, że jedna z zyfii po trwającym 120 minut zanurzeniu ponownie zanurkowała na długi czas już po 20 minutach. Z kolei inne zwierzę po zanurzeniu trwającym 78 minut spędziło blisko powierzchni niemal 240 minut dokonując w tym czasie krótszych zanurzeń. Dopiero po 4 godzinach zyfia ponownie zanurkowała na dłuższy czas. Gdy rozpoczynaliśmy badania sądziliśmy, że zauważymy, iż w miarę wydłużaniu się czasu przebywania pod wodą, będzie wydłużał się też czas regeneracji. Nic takiego nie stwierdziliśmy, co każe postawić sobie szereg kolejnych pytań, stwierdza Quick.

Uczoną zastanawia też powód, dla którego doszło do dwóch rekordowo długich nurkowań. Być może zyfie trafiły na szczególnie bogate źródło pożywienia, a może natknęły się pod wodą na jakieś niebezpieczeństwo. Nie można też wykluczyć, że coś zaburzyło ich echolokację, spekuluje uczona.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe jakie adaptacje pozwalają zmniejszyć zapotrzebowania tlenu przez duże ssacze mózgi. Najbardziej oczywistą powinno być zmniejszenie intensywności pracy w sensie częstotliwości fal mózgowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Walenie nurkują, żeby polować, więc zmniejszanie aktywności mózgu może nie być korzystne. Kaszaloty to drapieżniki z krwi i kości, a do tego mają zęby ;) i wykorzystują echolokację. Przy okazji, czy echolokacja jest bardziej energochłonna niż wzrok? Z drugiej strony polowanie na plankton, jak jest w przypadku fiszbinowców, nie wymaga dużo myślenia. Walenie z tego, co wiem, magazynują duże ilości tlenu w komórkach mięśniowych, więc obstawiam powerbank.

Kiedyś, jak byłem małolatem, to sądziłem, że ryby są w korzystniejszej sytuacji, bo nie muszą się wynurzać. Jednak w wodzie nasyconej tlenem jest go 40x mniej niż w tej samej objętości powietrza. W 1L powietrza jest ponad 210ml tlenu, a w butelce nasyconej wody tylko 5ml.

Tak, jak w artykule podano, zdecydowane większość nurkowań jest znacznie krótsza. Więc może nie wszystkie osobniki dają radę tak nurkować. Ciekawe czy odczuwają zmęczenie związane ze zużywaniem zapasów tlenu? U ludzi film się urywa w sposób niekontrolowany. Problemem też jest nagromadzenie CO2 we krwi.

Jeżeli chodzi o ludzi, to rekord bezdechu to 24 minuty. Nie każdy da radę powtórzyć bez uszczerbku na zdrowiu ;)

https://www.wired.com/story/what-it-takes-to-hold-your-breath-for-24-minutes-yeah-its-a-thing/

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jakbyś przez około pół godziby wdychał tlen, spokojnie zrobiłbyś 10-15 minut. Dlatego dla mnie to zaden rekord.

Rekord w statyce należy ciàgle do Mifsuda i jesli dobrze pamiętam wynosi 12 minut. W Polsce Mateusz Malina robi około 10 minut.

P.S.

Ssaki morskie nie korzystają z czystego tlenu, polegają na swojej mioglobinie...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rekord to rekord, najwyżej w innej klasie. jeżeli to było na czystym tlenie, to faktycznie należy rozpatrywać osiągnięcie osobno. Było późno i tylko pobieżnie przejrzałem artykuł. 12 minut to i tak nieźle.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A może te walenie wykształciły jakiś nieznany nam sposób, na uzupełnianie tlenu z wody?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na jednej z plaż zachodniej Norwegii znaleziono umierającą wyczerpaną zyfię gęsiogłową. Zwierzę było tak wycieńczone, że zdecydowano się je uśpić. Gdy wykonano sekcję zwłok, od razu zauważono, co było przyczyną śmierci. Jego żołądek wypełniony był 30 plastikowymi torbami i licznymi mniejszymi kawałkami plastiku.
      Zyfie są rzadkością na tych wodach, dlatego zdecydowano, że ciało zostanie przekazane Muzeum w Bergen. Pięciu naukowców przez sześć godzin pracowało nad wstępnym spreparowaniem walenia. Gdy otworzyli jego żołądek, natychmiast spostrzegli, co było przyczyną jego choroby i śmierci. Naukowcy mówią, że plastik zakorkował układ pokarmowy zwierzęcia, zatrzymując proce trawienny. Zyfia przez długi czas umierała w strasznych męczarniach.
      To smutne przypomnienie tego, co robimy środowisku naturalnemu, szczególnie oceanom, mówi profesor Terje Lislevand, który dodaje, że nie ma wątpliwości, iż zwierzę musiało bardzo cierpieć.
      Szkielet zyfii będzie jednym z eksponatów Muzeum.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pierwsze dane dot. nurkowania przez manty rafowe (Mobula alfredi) z Nowej Kaledonii pokazują, że w tej części świata przedstawiciele tego narażonego na wyginięcie gatunku częściej nurkują na większe głębokości. Wyniki uzyskane przez zespół Hugo Lassauce'a z Uniwersytetu Nowej Kaledonii rzucają nieco światła na wykorzystanie habitatu w regionie, gdzie dotąd nie badano zachowania mant.
      Liczebność populacji M. alfredi spada, w dużej mierze w wyniku presji połowowej. Bardziej szczegółowe informacje nt. rozmieszczenia i wykorzystania habitatu pomogą w zaplanowaniu działań mających na celu ochronę oraz zarządzanie łowiskami, tak by zapewnić długoterminowe przetrwanie tego gatunku.
      Jedną z najlepszych metod badania przemieszczania na niewielką skalę i wykorzystania habitatu przez manty są miniaturowe nadajniki satelitarne (ang. pop-up satellite archival tags, PSATs). W wodach Nowej Kaledonii nie prowadzono jednak dotąd takich analiz. By uzupełnić tę lukę w wiedzy, w ramach nowego studium Lassauce i jego zespół przedstawili dane z 9 takich nadajników; udało się np. zarejestrować najgłębsze nurkowanie w wykonaniu M. alfredi.
      Wszystkie oznakowane osobniki nurkowały na głębokość poniżej 300 m. Sześć wykonywało nurkowania głębsze niż 450 m; w tym miejscu należy wymienić wyjątkowo głębokie zejścia 2 mniejszych osobników (2,4-m samicy i 3-m samca), które osiągnęły maksymalne głębokości, odpowiednio, 624 ± 4 m i 672 ± 4 m.
      Podobne niepublikowane badanie z Indonezji (z wykorzystaniem takich samych znaczników) zarejestrowało mantę rafową osiągającą maksymalną głębokość 624 ± 4 m. W tym badaniu tylko 6 z 30 otagowanych osobników schodziło jednak poniżej 300 m. W Morzu Czerwonym poniżej 300 m nurkowało 5 z 7 oznakowanych mant. Żadna z mant monitorowanych w Australii Wschodniej nie osiągała takich głębokości.
      W Nowej Kaledonii większość najgłębszych zanurzeń miała miejsce nocą. Prawdopodobnie chodziło o to, by dostać się do ważnych zasobów pokarmowych. Wg naukowców, dane te mogą sugerować, że liczebność zooplanktonu w wodach powierzchniowych otaczających rafy koralowe Nowej Kaledonii jest zbyt niska, by podtrzymać megafaunę. Tymczasem, jak dodają autorzy artykułu z pisma PLoS ONE, wiele morskich obszarów chronionych w znanym zasięgu M. alfredi ma charakter przybrzeżny i nie obejmuje głębszych wód otwartych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pasożyt Henneguya salminicola jest pierwszym znanym nam zwierzęciem, które nie oddycha. Okazało się, że gatunek ten – w przeciwieństwie do wszystkich innych znanych zwierząt – nie posiada mitochiondriów ani genomu mitochondrialnego (mitochondrialnego DNA), a to w nim znajdują się geny odpowiedzialne za oddychanie. O zaskakującym odkryciu donosi najnowszy numer PNAS.
      Szczegółowe analizy wykazały, że H. salminicola utracił nie tylko mtDNA, ale również niemal wszystkie geny zaangażowane w transkrypcję i replikację tego genomu. Naukowcy zidentyfikowali jednocześnie wiele genów kodujących proteiny zaangażowane w inne szlaki mitochondrialne. Zauważyli też, że geny odpowiedzialne za oddychanie tlenowe czy replikację mtDNA były albo nieobecne w ogóle, albo występowały jedynie w postaci pseudogenów.
      Uczeni postanowili zweryfikować swoje spostrzeżenia i w tym celu wykorzystali te same metody i narzędzia badawcze do sprawdzenia blisko spokrewnionego gatunku Myxobolus squamalis. Okazało się, że posiada on mitochondrialne DNA. Wyniki badań zostały zweryfikowane za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej, która potwierdziła obecność mitochondrialnego DNA u M. squamalis i jego brak u H. salminicola.
      Nasze odkrycie potwierdza, że adaptacja do środowiska beztlenowego nie jest unikatową cechą jednokomórkowych eukariotów, ale może również zachodzić u wielokomórkowych zwierząt pasożytniczych, czytamy w artykule A cnidarian parasite of salmon (Myxozoa: Henneguya) lacks a mitochondrial genome.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nurkując, wąż morski wręgowiec pospolity (Hydrophis cyanocinctus) wykorzystuje złożoną sieć naczyń krwionośnych z pyska i szczytu głowy do wyekstrahowania z wody dodatkowego tlenu.
      Jako pierwsi opisaliśmy zmodyfikowaną głowową sieć naczyniową [ang. modified cephalic vascular network, MCVN], która w czasie zanurzenia zapewnia mózgowi tego węża morskiego uzupełniające dostawy tlenu - podkreśla dr Alessandro Palci z Flinders University. Zasadniczo odkryliśmy, że by oddychać pod wodą, wręgowiec wykorzystuje czubek swojej głowy jak skrzela.
      Choć MCVN jest strukturalnie zupełnie różna od skrzeli ryb i płazów, jej funkcja wydaje się dość zbliżona [...].
      Splot naczyniowy ujawniono dzięki skanom z mikrotomografii, badaniom histologicznym i modelowaniu komputerowemu.
      MCVN leży tuż pod powierzchnią skóry o sporej powierzchni i składa się głównie z żył i drobnych zatok. Największe naczynia są zlokalizowane u podstawy skóry właściwej. Rozgałęziają się one dogrzbietowo w mniejsze naczynia (kapilary), które leżą bezpośrednio pod naskórkiem. Ku tyłowi MCVN zbiega się w jedną dużą żyłę (czasem sparowaną), penetrującą czaszkę przez wyjątkowo duży otwór ciemieniowy.
      Dzięki zmodyfikowanej głowowej sieci naczyniowej węże morskie mogą prawdopodobnie dłużej przebywać w zanurzeniu. Naukowcy spróbują to potwierdzić w czasie kolejnych badań.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...