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대왕고래 심장박동, 과학자들을 놀라게 하다
태그를 배치합니다. (사진설명: Goldbogen Lab / Duke Marine Robotics & Remote Sensing Lab)
대왕고래의 심장은 한계에 도달해 일하고 있습니다. 이는 이 종이 오늘날보다 더 크게 진화하지 못한 이유를 설명할 수 있습니다. 그들은 또한 표면에서 예상보다 훨씬 빠르게 뛰고, 깊은 곳에서 먹이를 먹는 동안에는 상당히 느립니다.
이는 미국 연구자들이 처음으로 야생에서 지구에서 가장 큰 종의 심박수를 모니터링한 후 내린 결론입니다.
스탠포드 대학과 미국 스크립스 해양학 연구소의 과학자들 캘리포니아, 전극이 포함된 흡입 컵을 사용하여 센서 배열로 흰긴수염고래에 태그를 지정했습니다.
이번 연구의 주저자인 스탠포드 대학의 제레미 골드보겐(Jeremy Goldbogen)은 “생리학적 극한 상황에서 활동하는 동물은 크기에 대한 생물학적 한계를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.”라고 말했습니다. “또한 그들은 식량 공급에 영향을 미칠 수 있는 환경 변화에 특히 취약할 수도 있습니다. 따라서 이러한 연구는 대왕고래와 같은 멸종 위기종의 보존과 관리에 중요한 의미를 가질 수 있습니다.”
다운로드한 데이터에서 심장 박동을 최초로 식별한 Scripps의 Goldbogen과 Paul Ponganis는 이전에 남극 대륙에서 다이빙하는 황제 펭귄의 심장 박동수를 측정했으며 10년 동안 고래에서도 동일한 작업을 수행할 수 있는지 궁금해했습니다.
“솔직히 우리가 대왕고래 찾기, 고래의 올바른 위치에 태그 부착, 고래 피부와의 좋은 접촉, 그리고 물론 고래의 올바른 위치 확인 등 많은 일을 제대로 해야 했기 때문에 쉽지 않은 일이라고 생각했습니다. 태그가 작동하고 데이터를 기록하고 있었습니다.”라고 Goldbogen이 말했습니다.
결과적으로 과학자들은 첫 번째 시도에서 태그를 부착하는 데 성공했으며 나중에 심장 박동을 감지할 수 있는 왼쪽 지느러미발 근처 위치로 미끄러져 들어간 것은 운이 좋았습니다.
다운로드된 데이터는 연구팀을 놀라게 했습니다. 고래가 잠수할 때 심박수는 느려져 분당 평균 최소 4~8회에 도달했으며 최저치는 2bpm이었습니다.
고래가 돌진하여 먹이를 잡아먹는 먹이 찾기 다이빙의 마지막 단계에서 심박수는 최소치의 약 2.5배까지 증가했다가 다시 천천히 감소했습니다.
28 11월 2019
고래가 수면으로 떠오르기 시작하면 심박수가 증가했으며, 고래가 산소 수준을 회복하기 위해 숨을 쉬면서 표면에서 가장 높은 심박수는 25~37bpm이었습니다. 최저 심박수가 예상보다 30~50% 낮았던 것처럼 이는 예상보다 높은 심박수였습니다.
연구자들은 높은 속도가 각 박동의 압력파가 혈류를 방해하는 것을 방지하는 심장 움직임과 모양의 미묘함에 달려 있다고 생각합니다. 그들은 깊이에서 놀라울 정도로 낮은 속도를 박동 사이에 추가 혈류를 유지하기 위해 천천히 수축하는 신축성 있는 대동맥 궁에 기인합니다.
연구원들은 이제 다양한 활동이 심박수에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해할 수 있도록 가속도계를 포함하여 태그에 더 많은 기능을 추가하고 있습니다. 그들은 또한 그것을 시험해보고 싶어합니다 지느러미, 혹등고래, 밍크고래.
그들의 연구 결과는 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재되었습니다.
