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.
Ещё Карл Саган говорил, что в пору предполагаемого зарождения жизни на Земле 3,5 млрд лет назад светимость Солнца, согласно всем расчётам, должна была составлять 70% от нынешней. Однако обычные климатические модели при...
Чтобы не задохнуться в перегретом океане, рыбам придется уменьшить свои размеры.
Канадские ученые из Университета Британской Колумбии пришли к выводу, что в ближайшем будущем средний размер рыб, живущих в мировом океане,...
Исследователи из Саутгемптонского университета (Великобритания) обнаружили повторяющийся спусковой механизм самых крупных взрывных извержений вулканов на Земле.
Вулкан Лас-Каньядас (фото Barry Marsh)Вулканическая кальдера Лас-Каньядас на Тенерифе (Канарские острова) произвела по крайней мере...
В человеческом кишечнике обитает множество бактерий, так что, казалось бы, можно не удивляться, когда учёные обнаруживают в тамошней микрофлоре очередной новый вид. Однако Melainabacteria, описанная исследователями из Корнеллского университета и Калифорнийского университета в...
Орнитологи из Польши и Кореи в Аризоне исследовали поведение мексиканских соек (Aphelocoma wollweberi), чтобы выяснить, каким образом те отбирают себе в пищу лучшие орехи, не вскрывая их. Ученые пришли к...
Новый пернатый динозавр Changyuraptor yangi, добытый палеонтологами в Китае, стал не только самым крупным представителем четырехкрылых ящеров. Примечателен он в первую очередь тем, что активно использовал в полете свой огромный…
Биологи выяснили, что два очень необычных штамма микробов научились запасать энергию крайне непривычным способом для живых организмов – они выращивают в себе микроскопические кристаллы магнетита и "накачивают" их электронами, таким образом превращая…
Долгосрочные тренды солнечной активности указывают на то, что следующая фаза затишья в жизни Солнца может не только замедлить изменение климата, и вызвать заметные снижения в скорости роста среднегодовых температур на севере Евразии и в северных уголках Канады…
Атмосферу не напрасно величают воздушным океаном: океан и есть. И точно так же, как океан, атмосфера битком набита миллионами форм микроскопической жизни. Аэропланктон, как его иногда называют, переносит заболевания и…
Специалисты ботанического сада Kew Gardens обнародовали результаты прочтения ДНК цветка вороньего глаза японского (Paris japonica). В процессе исследования выяснилось, что растение обладает геномом, который в 50 раз длиннее…
В Енисее раньше верховка не встречалась. По сведениям зав. лабораторией рыболовства НИИЭРВНБ Ю.В Михалева, верховка впервые была завезена в Ужурское прудовое хозяйство в 1963 г. вместе с личинками и мальками…
Многие клетки в нашем организме способны двигаться сами: в первую очередь это касается иммунных клеток и тех, что залечивают раны. При этом им приходится буквально протискиваться между волокнами тканей. Перемещаясь…
Вирусы не могут размножаться сами, а потому используют молекулярные машины клетки-хозяина, чтобы сделать копии своего генома и белков оболочки. Для этого вирус перетягивает клеточную машинерию на свою нуклеиновую кислоту, будь…
Недавно международная группа зоологов, похоже, разгадала еще одну загадку живой природы, над которой ученые ломали головы в течение двухсот лет. Исследователям удалось определить причины, которые заставляют саранчу сбиваться в стаю…