De ce nu se îneacă focile? Răspunsul oamenilor de știință

NPR

Știință

ASCULTĂ ȘI URMĂREȘTE

• Aplicația NPR
• Podcasturi Apple
• Spotify
• Amazon Music
• iHeart Radio
• YouTube Music
• Amazon Alexa
• Link RSS

Știință

De ce nu se îneacă focile? Oamenii de știință au în sfârșit un răspuns

26 martie 20256:00 AM ET

De Jonathan Lambert

Oxigenul din sângele focilor

Ascultă · 3:40

3:40

Transcript

Activează mai multe opțiuni

Descarcă

Încorporează

Încorporează

<iframe src="" width="100%" height="290" frameborder="0" scrolling="no" title="NPR embedded audio player"></iframe>

Transcript

Trish, o focă cenușie juvenilă, a fost una dintre focile prezentate într-un nou studiu care analizează capacitățile de detectare a oxigenului ale mamiferelor.

Unitatea de cercetare a mamiferelor marine de la Universitatea St. Andrews

ascunde legenda

activează legenda

Unitatea de cercetare a mamiferelor marine de la Universitatea St. Andrews

Chris McKnight și-a petrecut o mare parte din carieră studiind fiziologia focilor. Dar, în 2019, ecologistul a decis să testeze un nou instrument pentru colectarea de date subacvatice pe un alt tip de mamifer înotător: oameni la campionatele mondiale de free-diving. A fost zguduit de ceea ce a văzut. "În prima zi, trei scafandri au leșinat sub apă. Deci, practic, au rămas fără oxigen, și-au pierdut cunoștința", a spus el. "Pentru mine, a fost destul de deranjant să observ, dar pentru free-divers, a fost ca și cum 'Oh, asta se întâmplă pur și simplu - e un lucru'." Este un lucru, deoarece free-divers pot păcăli corpul să creadă că are mai mult aer decât are, hiperventilând. Asta curăță sistemele lor de dioxid de carbon, un gaz care se acumulează atunci când ne ținem respirația și care declanșează impulsul de a respira.

Mesajul sponsorului

Văzând scafandrii umani leșinând atât de des, l-a determinat pe McKnight să se gândească la ceva la care nu se gândise cu adevărat la foci. Ce îi împiedică să întâmpine o soartă similară și să se înece?

Știință

Cum iguanele iubitoare de pământ din America de Nord au ajuns în Fiji

Într-un studiu din revista Science, McKnight și colegii săi raportează că este posibil să fi găsit răspunsul: focile pot percepe direct cât de mult oxigen circulă în corpul lor și pot acționa în consecință. Este prima dată când o astfel de capacitate a fost observată la un animal, spun cercetătorii.

"Lucrarea a fost foarte bine făcută", a spus Michael Tift, biolog la Universitatea Carolina de Nord Wilmington. "Este un rezultat puțin surprinzător, dar de fapt nu este atât de surprinzător."

Tift nu este atât de surprins din cauza modului în care focile procesează dioxidul de carbon. Când majoritatea mamiferelor își țin respirația, CO2 se acumulează în sânge. Dacă animalele nu respiră pentru a elimina CO2, concentrațiile gazului pot deveni dăunătoare, motiv pentru care nivelurile de CO2, nu nivelurile de oxigen, declanșează în general impulsul de a respira.

Știință

Ajută colțul narvalului să prindă pește?

"Dar la mamiferele marine, nu prea vezi o creștere a CO2 în sânge, deoarece au modalități de a scăpa în esență de el", a spus el, ajutându-i în cele din urmă să rămână sub apă mai mult timp. Așa că are sens ca focile să urmărească nivelurile de oxigen în schimb, a spus Tift, dar a fost foarte greu de demonstrat.

"Este foarte dificil să lucrezi cu aceste animale și să faci studii pentru a aborda întrebări specifice."

Pentru a-și da seama, McKnight și colegii săi de la Unitatea de cercetare a mamiferelor marine de la Universitatea St. Andrews au trebuit să devină creativi. Au construit o configurație experimentală în care focile prinse în sălbăticie ar respira într-o cameră specială de aer în formă de piramidă, suficient de mare doar pentru capul unei singure foci. Ulterior, focile ar căuta hrană într-o piscină închisă.

Mesajul sponsorului

În piramidă, echipa a expus focile la diferite amestecuri de aer: aer ambiant, niveluri ridicate și scăzute de oxigen și niveluri ridicate de CO2. Apoi au urmărit cât timp au rămas focile sub apă. În total, au monitorizat șase foci pentru mai mult de 500 de scufundări individuale.

Dacă focile urmăreau nivelurile de oxigen, te-ai aștepta ca tratamentul cu oxigen ridicat să dea scufundări mai lungi, iar tratamentul cu oxigen scăzut să dea scufundări mai scurte. Asta au descoperit exact cercetătorii.

În schimb, focile nu și-au schimbat cu adevărat comportamentul de scufundare ca răspuns la CO2, chiar și atunci când era de 200 de ori nivelurile ambientale. A fost "o surpriză reală, deoarece are un efect atât de puternic, perceptibil asupra majorității mamiferelor", a spus McKnight.

Aceste rezultate sugerează că focile își pot percepe cognitiv nivelurile interne de oxigen și pot lua decizii cu privire la cât timp să rămână sub apă pe baza acestor informații.

Modul în care creierele și corpurile lor realizează acest lucru este o altă întrebare, a spus McKnight, una care ar necesita studii suplimentare. Totuși, el are câteva idei. Toate mamiferele au capacitatea fiziologică de a măsura atât oxigenul, cât și CO2 în corpurile lor și, în esență, folosesc același hardware pentru a face acest lucru, a spus McKnight. Software-ul, ca să spunem așa, se poate schimba de la specie la specie. "Credem că există potențial o reconfigurare a modului în care sunt procesate aceste informații, mai degrabă decât modificări ale hardware-ului", a spus el, cu informații despre oxigen fiind direcționate către zonele de luare a deciziilor cognitive ale creierului.

Având în vedere acest hardware comun, McKnight crede că această abilitate s-ar putea extinde la alte mamifere scufundătoare sau poate chiar la reptile și păsări care au evoluat pentru a-și câștiga existența sub apă. "Credem că ar putea exista o evoluție convergentă largă a acestei trăsături", a spus el, deoarece "toți se confruntă cu aceeași problemă… dacă rămâi fără oxigen, te vei îneca."

• Facebook
• Flipboard
• Email