Чтобы избежать растворения азота в крови, морские львы при погружении перегоняют запас воздуха из альвеол в трахеи, где газообмен с кровью невозможен. Когда приходит время всплывать, животные гонят воздух назад, из трахей в альвеолы, и тем самым обеспечивают себя кислородом на время всплытия.
Фото Reinhard Dirscherl / Visuals Unlimited / CorbisЗоологи давно ломают голову над тем, как водные млекопитающие выдерживают резкие перепады давления и при этом не страдают от кессонной болезни. Известно, что на больших глубинах при возрастающем давлении азот растворяется в крови, а когда давление падает, то есть когда человек или животное поднимаются с большой глубины, азот снова переходит в газообразное состояние. Если этот процесс пойдёт слишком быстро, кровь в буквальном смысле «вскипит» от выходящего из него газа, что чревато тяжёлыми повреждениями внутренних органов, которые часто приводят к смерти.
Исследователи из Института океанологии Скриппса (США) сумели разгадать эту загадку — по крайней мере для морских львов. Самке калифорнийского морского льва вводили специальный датчик, который отслеживал содержание кислорода в крови и одновременно фиксировал время и глубину погружения животного. Затем животное отпускали на волю.
Как пишут исследователи в статье, опубликованной в Biology Letters, на глубине 225 метров у морского льва происходило резкое снижение содержания кислорода в крови: лёгкие животного сжимались и прекращали подачу газа. Сжатие лёгких, уменьшение их размера — обычное явление у водных млекопитающих. После этого морской лев ещё какое-то время продолжал плавать под водой и погружался до 300 метров. Затем он начинал всплывать: на глубине примерно 247 метров лёгкие снова расправлялись, и концентрация кислорода в крови поднималась. Общее время одного такого нырка составляло в среднем шесть минут.
Когда лёгочные альвеолы сжимаются, в них прекращается газообмен — а следовательно, азот в кровь тоже не попадает. Но как тогда животным хватает кислорода на подъём? Оказалось, что после сжатия лёгких морские львы сохраняют запас воздуха в верхних отделах дыхательных путей — больших бронхиолах и трахеях. Ткани трахей и крупных бронхиол не могут осуществлять газообмен, и воздух в них остаётся нетронутым: ни ценный кислород, ни опасный азот в кровоток не попадают. Потом, когда приходит время всплывать, воздух отсюда перегоняется обратно в альвеолы.
Скорее всего, похожий механизм защиты от кессонной болезни используют и другие ластоногие, но это всё равно придётся проверить. Некоторые из них (к примеру, морские слоны) погружаются на глубину до полутора тысяч метров, и, возможно, у них есть ещё более изощрённые методы, позволяющие им не задохнуться и одновременно избежать кессонной болезни при подъёме.
В мире науки есть свои конкурсы и премии, присуждаемые самым выдающимся учёным за самые выдающиеся исследования. Но есть одна научная отрасль, где конкурсы проводятся не только среди учёных, но и...
При глобальном потеплении северные деревья могут вытеснить южные Необычный натурный эксперимент провели специалисты Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН в рамках разработки модели развития экосистем на ближайшие 100 лет....
Палеонтологи нашли в Германии великолепно сохранившиеся останки древней мыши, в которых отпечатались не только кости давно исчезнувшего грызуна, но и пигментные молекулы из его рыжей шерсти. Значение этой находки для...
Ученые нашли в Китае скелет небольшого пернатого динозавра неизвестного вида из семейства дромеозаврид — хищных пернатых динозавров, наиболее близких к птицам. Хорошо сохранившиеся отпечатки перьев позволили ученым понять, чем этот...
Ученые из США и Германии нашли в янтаре из Мьянмы прекрасно сохранившиеся остатки древних ящериц, возрастом 99 млн лет. Это самые древние окаменелости ящериц из известных сегодня науке. Благодаря этим...
Наблюдения за парами птиц помогли ученым раскрыть эволюционный смысл такого чувства, как любовь – оказалось, что взаимная привязанность родителей помогает им выращивать больше потомства, что способствовало распространению этой психологической черты среди предков…
Считается, что хлоропласты — фотосинтетические органеллы растений и водорослей — возникли в результате симбиоза: когда-то давным-давно нефотосинтезирующие клетки предоставили внутри себя убежище фотосинтезирующим. Постепенно фотосинтетики, поселившиеся внутри, упростились и превратились…
Больше – действительно значит лучше. Во всяком случае, так было в докембрийские времена, когда первые многоклеточные организмы вступили в жестокую борьбу за существование с прежними властителями Земли – плотными бактериальными…
Род (лат. genus, мн. ч. genera, от др.-греч. γένος) — один из основных рангов иерархической классификации в биологической систематике.
В иерархии систематических категорий род стоит ниже семейства и трибы и выше…
Остатки примитивного птерозавра раскопали в Китае американские и китайские палеонтологи. Это существо, названное Kryptodrakon progenitor, жило около 160 млн лет назад и может считаться самым древним птеродактилем в мире.
Kryptodrakon progenitor.…
Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона раскрыла механизм, с помощью которого возникли отдельные элементы РНК – рибонуклеотиды. Этот процесс был необходим для возникновения РНК – предшественницей жизни на Земле. Пресс-релиз исследования доступен на сайте…
Человек относится к типу хордовых, определяющей чертой которых является хорда — стержень из хряща, идущий вдоль тела по его середине. Хорда является предшественником позвоночника, и у большинства хордовых она присутствует…
Социальные сети бактерий давно престали быть для учёных новостью. Представления о микрофлоре как о куче обособленных бактериальных клеток за последнее десятилетие почти полностью исчезло, и теперь любую бактериальную «тусовку» рассматривают…
Хендзин Рю (Heungjin Ryu) из Института изучения приматов университета Киото (Япония) и его коллеги установили, что шимпанзе бонобо с возрастом так же как и люди могут приобретать дальнозоркость. Ученые заметили это, наблюдая за…