Аружан Сапарбаева Длительные глубоководные погружения представляют серьезную физиологическую проблему для морских млекопитающих. Находясь под водой, животные сталкиваются с нехваткой кислорода, что запускает анаэробный метаболизм во всех органах, кроме сердца и мозга, и приводит к накоплению молочной кислоты. Несмотря на эволюционные механизмы, предотвращающие декомпрессионную болезнь, в их крови может накапливаться азот. Ранее считалось, что животные восстанавливаются от подобного стресса во время продолжительного плавания на поверхности воды.
Международная группа биологов опубликовала в журнале Frontiers in Physiology результаты исследования, которые меняют это представление. Специалисты выяснили, что компенсация «кислородного долга» у морских котиков происходит значительно позже – на суше. Через период от шести до восьми часов после выхода на берег пульс животных резко возрастает до 80 ударов в минуту. По словам ведущего автора работы, сотрудника австралийского Университета Дикина Мелиссы Уокер, существует прямая зависимость между частотой сердечных сокращений во время охоты в море и показателями на берегу во время отдыха.
В рамках проекта исследователи изучили циклы активности двух родственных видов: капских морских котиков, обитающих у южного и юго-западного побережья Африки, и австралийских, предпочитающих юго-восточное побережье Австралии. В период с 2003 по 2008 год ученые наблюдали за двенадцатью самками в районе южноафриканского города Клейнзе и на австралийском острове Кановна. Животных оснастили водонепроницаемыми датчиками сердцебиения и регистраторами погружений. Данные собирались каждые десять секунд на протяжении восьми дней.
Анализ показал, что цикл пребывания в море и на суше занимал в среднем пять с половиной дней у капских котиков и почти четыре дня у австралийских. Капские котики охотились преимущественно в толще воды. Во время самых глубоких погружений до 190 метров их пульс кратковременно падал до десяти ударов в минуту. Австралийские котики предпочитали придонную охоту на глубине около 80 метров, при этом их пульс держался на уровне от 20 до 30 ударов в минуту в течение более длительного времени.
Возвращаясь на сушу, животные демонстрировали неожиданную физиологическую реакцию. Вопреки гипотезам о ровном сердцебиении во время отдыха, датчики фиксировали скачки пульса до 84 ударов в минуту. Лишь после нескольких таких пиков частота сокращений стабилизировалась на отметке от 42 до 61 удара, что соответствует фазе быстрого сна. Ученые пришли к выводу, что время на берегу используется не для простого отдыха, а для активного восстановления организма: ускоренный метаболизм помогает вывести молочную кислоту и восполнить запасы кислорода, растраченные в море.
Такая отложенная реакция позволяет морским млекопитающим концентрироваться в воде на главных задачах – поиске пищи и защите от хищников. Энергия на физиологическое восстановление расходуется только в безопасной наземной среде. Исследователи планируют продолжить работу, чтобы выяснить, как на этот процесс влияют успешность охоты, стадия пищеварения и общие затраты усилий при погружениях.
