Hur snabbt slår en blåhval?
För första gången har forskare lyckats registrera hjärtfrekvensen hos det största djuret som någonsin har levt på planeten Jorden - blåhvalen.
Blåvalen, även känd som en svavelbottenval, eller med sitt latinska namn, Balaenoptera musculus, är det största djur som känns för att ha levt, med en genomsnittlig vikt på 150 ton och en maximal längd på 30 meter (m).
En mängd otroliga figurer kännetecknar detta kolossala djur: Kalvarna är ungefär 8 meter långa och kan väga upp till 90 kg (kg), en vuxen val har cirka 100 långa spår i halsen och bröstet, och bara hjärtat kan väga upp till 700 kg - men hur snabbt slår detta enorma vitala organ?
Att förstå fysiologiska parametrar, såsom detta däggdjurs hjärtslag, gör det möjligt för forskare att bättre förstå dess utveckling, samt bättre hantera och bevara arten, som vissa listar som hotade.
För att ta reda på hur snabbt ett så stort hjärta kan slå, bestämde sig forskare från Stanford University i Kalifornien för att placera elektrokardiogramsensorer på en blåval i Monterey Bay.
Jeremy Goldbogen, som är biträdande professor i biologi vid School of Humanities Sciences i Stanford, är huvudförfattaren till uppsatsen som beskriver forskargruppens bedrifter. Forskarna samarbetade med Paul Ponganis, från Scripps Institution of Oceanography.
Goldbogen och teamet publicerade sina resultat i Proceedings of the National Academy of Sciences.
Placera elektroniska sensorer på en blåhval
Forskarna hade tidigare mätt hjärtfrekvensen hos kejsarpingviner med hjälp av en etikett full av sensorer, och de bestämde sig sedan för att testa systemet på valar.
Teamet testade sensormärket i små, fångade valar, och det lyckades. Att applicera taggen på en blåhval i naturen var dock helt annorlunda som innebar olika andra utmaningar.
För det första har människor tränat valar i fångenskap för att vända upp magen, vilket möjliggör lättare åtkomst. För det andra gör spåren på blåhvalens undersida det stora däggdjuret att expandera mycket när det matas, vilket gör det enkelt för taggen att lossna.
”Jag trodde ärligt talat att det var långt för att vi var tvungna att få så många saker rätt - att hitta en blåhval, få taggen på rätt plats på valen, god kontakt med valens hud och, naturligtvis, se till att tag fungerar och spelar in data, ”förklarar Goldbogen.
"Vi var tvungna att lägga ut dessa taggar utan att verkligen veta om de skulle fungera eller inte", säger studieförfattare David Cade, som också placerade taggen på valen. ”Det enda sättet att göra det var att prova det. Så vi gjorde vårt bästa. ”
Cade lyckades klistra fast taggen från första försöket, och fyra sugkoppar säkrade den elektroniska taggen nära däggdjurets vänstra flipper, där den registrerade sin hjärtfrekvens.
Blåvalens hjärta presterar ytterst
När forskarna väl analyserat uppgifterna avslöjade det spännande insikter. Vid dykning sänkte valens hjärta till 4–8 slag per minut och minst två slag per minut.
När valen befann sig längst ner i havets matning höjde hjärtslaget 2,5 gånger mer än minimumet och saktade sedan gradvis igen.
När den steg tillbaka till ytan och andades in syre, ökade valen hjärtfrekvensen till 25–37 slag per minut - en takt som är ”nära den uppskattade maximala hjärtfrekvensen”, som författarna skriver i sin uppsats.
Sammantaget var valens högsta hjärtfrekvens nära det yttersta, och den låga frekvensen var 30-50 gånger lägre än den som forskarna hade förutsagt.
"Djur som arbetar vid fysiologiska ytterligheter kan hjälpa oss att förstå biologiska gränser för storlek", säger Goldbogen.
”De kan också vara särskilt mottagliga för förändringar i deras miljö som kan påverka deras matförsörjning. Därför kan dessa studier ha viktiga konsekvenser för bevarande och förvaltning av hotade arter som blåhvalar. ”
Jeremy Goldbogen
Forskarna tror att de extrema gränserna nära en blåhvals hjärta fungerar kan förklara varför det aldrig har funnits ett annat djur så stort som detta däggdjur - ett hjärta skulle inte kunna upprätthålla en större kropps fysiologiska behov.
