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シロナガスクジラの心臓の鼓動が科学者を驚かせる
タグの設置。 (写真: Goldbogen Lab / Duke Marine Robotics & Remote Sensing Lab)
シロナガスクジラの心臓は限界まで働いています。これが、この種が今日よりもさらに大きくなるまで進化しなかった理由を説明するかもしれません。また、水面では予想よりもはるかに速く鼓動しますが、深層で餌を食べるときはかなり遅くなります。
これらは、米国の研究者が初めて野生の地球最大の種の心拍数を監視することに成功した後の結論です。
スタンフォード大学と米国スクリップス海洋研究所の科学者らは、 カリフォルニアは、電極の入った吸盤を使用して、一連のセンサーでシロナガスクジラにタグを付けました。
この研究の筆頭著者であるスタンフォード大学のジェレミー・ゴールドボーゲン氏は、「生理学的に極限状態で活動している動物は、サイズの生物学的限界を理解するのに役立つ可能性がある」と述べた。 「彼らはまた、食料供給に影響を与える可能性のある環境の変化に特に敏感である可能性があります。したがって、これらの研究はシロナガスクジラのような絶滅危惧種の保護と管理に重要な意味を持つ可能性があります。」
ダウンロードされたデータの心拍数を最初に特定したチームの一人であるスクリップスのゴールドボーゲン氏とポール・ポンガニス氏は、以前に南極で潜水するコウテイペンギンの心拍数を測定しており、クジラでも同じことができるのではないかと10年前から考えていた。
「正直に言って、とても長い道のりだと思っていました。なぜなら、シロナガスクジラを見つけること、クジラの正しい位置にタグを付けること、クジラの皮膚にしっかりと接触させること、そしてもちろん、クジラの皮膚にしっかりと接触することなど、多くのことを正しく行う必要があったからです。タグは動作し、データを記録していました」とゴールドボーゲン氏は語った。
結局のところ、科学者たちは最初の試みでなんとかタグを取り付けることができました。そして幸運だったのは、その後、心拍を検出できる左足ひれ付近の位置にタグが滑り込んだことです。
ダウンロードされたデータは研究チームを驚かせました。クジラが潜水すると心拍数は低下し、平均最低 4 ～ 8 拍/分に達し、最低値は 2bpm でした。
クジラが飛び込み、獲物を捕食する潜水の底では、心拍数が最低値の約 2.5 倍に増加し、その後再びゆっくりと減少しました。
２０２０年１１月１２日
クジラが浮上し始めると心拍数が上昇し、酸素レベルを回復するために呼吸する際に水面で最高心拍数が 25～37bpm に達しました。最低心拍数が予想より 30 ～ 50% 低かったのと同様に、これは予想よりも高い心拍数でした。
研究者らは、心拍数の高さは、各拍動の圧力波による血流の中断を防ぐ心臓の動きと形状の微妙な点に依存しているのではないかと考えている。彼らは、深部での速度が驚くほど低いのは、拍動間の追加の血流を維持するためにゆっくりと収縮する伸縮性のある大動脈弓のせいだと考えています。
研究者らは現在、さまざまな活動が心拍数にどのように影響するかをより深く理解できるように、加速度計などの機能をタグに追加している。彼らも試してみたいと思っています フィン、ザトウクジラ、ミンククジラ。
彼らの発見は米国科学アカデミー紀要に掲載されています。
