Οι βαθιές καταδύσεις ωθούν τα θαλάσσια θηλαστικά στα φυσικά τους όρια. Κατά τη διάρκεια μεγάλων περιόδων κάτω από το νερό, τα ζώα μπορούν να στραφούν σε «αναερόβιο» μεταβολισμό (χωρίς οξυγόνο) σε όργανα έξω από την καρδιά και τον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα την παραγωγή γαλακτικού οξέος. Παρόλο που πολλά είδη καταδύσεων έχουν αναπτύξει τρόπους για να μειώσουν τον κίνδυνο «στις στροφές», οι φυσαλίδες αζώτου μπορούν ακόμα να σχηματιστούν στην κυκλοφορία του αίματος τους. Οι επιστήμονες πίστευαν από καιρό ότι αυτά τα ζώα αναρρώνουν κυρίως επιπλέοντας ή κολυμπώντας στην επιφάνεια του ωκεανού μεταξύ των καταδύσεων.
Μια νέα μελέτη δημοσιεύτηκε Σύνορα στη Φυσιολογία υποδηλώνοντας ότι η ανάκαμψη μπορεί να διαρκέσει πολύ αφού οι φώκιες φύγουν από το νερό. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι φώκιες του Ακρωτηρίου και της Αυστραλίας παρουσιάζουν δραματική αύξηση του καρδιακού ρυθμού ώρες μετά την επιστροφή τους στη στεριά, πιθανώς ως μέρος μιας καθυστερημένης διαδικασίας αποκατάστασης από τις έντονες απαιτήσεις της αναζήτησης τροφής στη θάλασσα.
“Εδώ δείχνουμε στο Cape και στις αυστραλιανές γούνινες φώκιες ότι υπάρχει θετική συσχέτιση μεταξύ του καρδιακού παλμού τους στη θάλασσα και του καρδιακού παλμού τους στην ηρεμία στην ξηρά. Αυτό πιθανότατα σημαίνει ότι η απόσβεση καθυστερεί για κάποιο από τα φυσιολογικά κόστη της αναζήτησης τροφής στη θάλασσα και της ανάκτησης όταν η φώκια βρίσκεται στη στεριά”, δήλωσε η πρώτη συγγραφέας Dr. Melissa Walker, Associate Research Fellow στο DEC, Αυστραλία.
Παρακολούθηση καρδιακών παλμών φώκιας στη θάλασσα και στη στεριά
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τον καρδιακό ρυθμό ως δείκτη της κατανάλωσης οξυγόνου και της ενεργειακής δαπάνης. Παρατήρησαν δύο στενά συγγενικά είδη: τη φώκια του ακρωτηρίου (Arctocephalus pusillus pusillus), που βρέθηκε κατά μήκος της νότιας και νοτιοδυτικής Αφρικής και της αυστραλιανής φώκιας (Α. Petit doryferus), που ζει στη νοτιοανατολική Αυστραλία. Οι φώκιες του ακρωτηρίου κυνηγούν κυρίως σε ανοιχτά νερά, ενώ οι αυστραλιανές φώκιες περνούν περισσότερο χρόνο τρέφοντας τον πυθμένα του ωκεανού.
Μεταξύ 2003 και 2008, οι επιστήμονες μελέτησαν έξι θηλυκές φώκιες με γούνα Cape στο Klinsey της Νότιας Αφρικής και έξι θηλυκές αυστραλιανές γούνες στο νησί Kanona της Αυστραλίας. Κάθε ζώο ήταν εξοπλισμένο με αδιάβροχο όργανο ελέγχου καρδιακών παλμών, καταγραφικό καταδύσεων και ραδιοπομπό. Οι μετρήσεις συλλέγονταν κάθε 10 δευτερόλεπτα για περιόδους που διαρκούσαν έως και 8,2 ημέρες.
Τα δεδομένα δείχνουν ότι οι φώκιες του ακρωτηρίου συνήθως ολοκληρώνουν έναν κύκλο από θάλασσα σε ξηρά σε περίπου 5,5 ημέρες, ενώ οι αυστραλιανές γούνες κατά μέσο όρο 3,8 ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτού του κύκλου, τα ζώα πέρασαν μεταξύ 60,4 και 96,5 ώρες στη θάλασσα, με το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου (μεταξύ 60% και 70%) να περνούν στην επιφάνεια του νερού.
Διαφορετικές τεχνικές κατάδυσης ανάμεσα στις φώκιες
Τα δύο είδη παρουσίασαν επίσης διαφορετική κυνηγετική συμπεριφορά και μοτίβα καρδιακών παλμών κάτω από το νερό.
Οι φώκιες του ακρωτηρίου θηράματα κυρίως στη στήλη του νερού (68,4%). Κατά τις βαθύτερες και μεγαλύτερες καταδύσεις τους, που ξεπέρασαν τα 400 δευτερόλεπτα και έφτασαν σε βάθος 190 μέτρων, οι καρδιακοί τους παλμοί έπεσαν απότομα αλλά μόνο για λίγο, φτάνοντας περίπου τους 10 παλμούς ανά λεπτό για λιγότερο από 60 δευτερόλεπτα.
Οι αυστραλιανές φώκιες, αντίθετα, περνούν τον περισσότερο χρόνο τους στον πυθμένα του ωκεανού (71,5%). Ενώ καταδύονται για περισσότερα από 400 δευτερόλεπτα σε βάθος περίπου 80 μέτρων, διατηρούν υψηλότερο και σταθερό καρδιακό ρυθμό από 20 έως 30 παλμούς ανά λεπτό για έως και 300 δευτερόλεπτα.
Μετά την επιστροφή στην Ακτή, ο καρδιακός ρυθμός αυξήθηκε δραματικά
Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν ότι οι φώκιες που βρίσκονται στη στεριά θα πρέπει να δείχνουν σχετικά σταθερό καρδιακό ρυθμό. Αντίθετα, η ομάδα παρατήρησε κάτι απροσδόκητο.
Περίπου έξι έως οκτώ ώρες μετά την έξοδο τους στην ξηρά, ο καρδιακός ρυθμός των φώκιας αυξάνεται, μερικές φορές έως και 84 παλμούς ανά λεπτό. Μπορεί να εμφανιστούν αρκετές αιχμές πριν ο καρδιακός ρυθμός εγκατασταθεί σε ένα ήρεμο εύρος μεταξύ 42 και 61 παλμών ανά λεπτό, ένα μοτίβο που σχετίζεται με τον ύπνο REM.
Οι ερευνητές βρήκαν μια ισχυρή σχέση μεταξύ του χρόνου που δαπανάται στη θάλασσα και της καρδιακής δραστηριότητας μετά την επιστροφή στη στεριά. Αυτή η σχέση υποδηλώνει ότι οι φώκιες αποπληρώνουν μακροχρόνια χρέη οξυγόνου που συσσωρεύτηκαν κατά τη διάρκεια καταδύσεων και ταξιδιών κυνηγιού.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι φώκιες δεν στηρίζονται μόνο στην ακτή. Με τη σειρά του, ο υψηλότερος καρδιακός ρυθμός μπορεί να βοηθήσει στην απομάκρυνση του γαλακτικού οξέος από το σώμα και στην αποκατάσταση των αποθεμάτων οξυγόνου που δεν μπορούν να αναπληρωθούν πλήρως ενώ βρίσκεστε στη θάλασσα. Στη μελέτη συζητούνται επίσης αρκετές πρόσθετες εξηγήσεις.
«Η φυσιολογική ανάκαμψη από το χρέος οξυγόνου είναι πιο παρατεταμένη, πολύπλοκη και εμφανίζεται σε πολύ μεγαλύτερη περίοδο από ό,τι είχε προηγουμένως κατανοηθεί, με τους υψηλούς καρδιακούς παλμούς στη στεριά να βοηθούν πιθανότατα στην καθυστερημένη ανάκαμψη», κατέληξε ο Walker.
“Ένα βασικό πλεονέκτημα ενός τόσο υψηλού καρδιακού παλμού στην ξηρά μπορεί να είναι ότι οι φώκιες μπορούν να επικεντρωθούν στη συλλογή τροφής και στην αποφυγή των θηρευτών ενώ βρίσκονται στη θάλασσα και στη συνέχεια να διαθέσουν ενέργεια στην επεξεργασία και την ανάκτηση όταν επιστρέψουν στη στεριά.”
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να έχουν ερωτήσεις
Οι ερευνητές λένε ότι χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να κατανοηθεί ακριβώς τι προκαλεί αυτή την καθυστερημένη αύξηση του καρδιακού ρυθμού.
“Υπάρχουν πιθανότατα πολλοί παράγοντες που οδηγούν τους υψηλότερους καρδιακούς παλμούς που δείχνουν οι φώκιες στη στεριά. Το πώς παράγοντες όπως η προσπάθεια κατάδυσης, η επιτυχία αναζήτησης τροφής και η πεπτική κατάσταση συμβάλλουν σε αυτήν την απόκριση θα απαιτήσει περαιτέρω έρευνα”, δήλωσε ο Walker.
«Μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να παρακολουθήσουν αυτές τις μεταβλητές παράλληλα με τα μοτίβα παράκτιων καρδιακών παλμών για να διευκρινιστούν οι μηχανισμοί πίσω από αυτή την προφανή καθυστερημένη ανάκαμψη».
