Rambler's Top100


logo














 

Новости, интересные факты
ихтиологии и аквариумистики

Холодное сердце тунца

Тихоокеанский голубой тунец

Учёные из Манчестерского университета и их американские коллеги из Стэнфордского университета выяснили, как голубому тунцу удаётся поддерживать сердцебиение при таких перепадах температуры, от которых сердце человека остановилось бы. Это исследование помогает ответить на вопрос о том, как животные реагируют на быстрое изменение температуры – это особенно важно знать в условиях глобального потепления.

Тихоокеанский голубой тунец – высший хищник, известный своими грандиозными миграциями через весь Тихий океан. Эта рыба также выделяется среди остальных костных рыб тем, что является эндотермом – теплокровным животным – и способна поддерживать температуру тела на 20°С выше температуры окружающей воды. Тунец также может погружаться на глубину свыше 1000 метров – в гораздо более холодную воду, которая влияет на температуру его сердца.
"Когда тунец погружается в холодные глубины, его тело остаётся тёплым, но температура сердца может опускаться на 15°С за считанные минуты. Сердце остывает, потому что получает кровь непосредственно из жабр, температура которых соответствует температуре окружающей среды. Это, естественно, оказывает немалую нагрузку на сердце, однако оно продолжает биться, несмотря на перепад температуры. У большинства других животных в таких условиях сердце остановилось бы", – рассказывает Холли Шилз с факультета естественных наук.
Несоответствие между потребностью тёплых мышц тунца в кислороде и сердцем, функционирующем при температуре воды, долгое время представляло собой загадку для учёных.
"Тунец – уникальное звено в эволюции костных рыб, – говорит профессор Барбара Блок из Стэнфорда. – Его тело почти как наше – эндотермичное, но сердце, как и у остальных рыб, работает при температуре окружающей среды. То, что ему удаётся поддерживать сердцебиение при погружении в холодные слои воды, объясняет его широкое распространение".
Чтобы исследовать эту загадку, группа учёных, включая Джину Галли с факультета медицинских и гуманитарных наук Манчестерского университета, работала в Центре по изучению и сохранению тунца при Стэнфордском университете – одном из немногих мест в мире, где проводятся исследования на живом тунце.
Группа профессора Блок использовала электронные контрольные метки для наблюдения за тунцом в естественных условиях. "Эти рыбы рождаются у берегов Японии и плывут через весь океан, чтобы провести первый год своей жизни в водах Калифорнии. Здесь мы их метим, после чего годами наблюдаем за их передвижением. Данные свидетельствуют о том, что тунец способен жить в очень широких температурных пределах, и исследователи из Манчестерского и Стэнфордского университетов в течение двух десятилетий вели совместную работу, стараясь понять, как сердце этих уникальных рыб приспосабливается к таким температурным перепадам".
Отслеживая перемещения голубого тунца в природных условиях с помощью меток, учёные измеряли три показателя: глубину нахождения рыбы, температуру её тела и температуру окружающей воды. Затем на основе этих данных они проводили эксперименты в лаборатории, анализируя работу сердца тунца. Результаты опубликованы в журнале "Proceedings of the Royal Society B".
Рассказывает доктор Шилз: "Мы обнаружили, что изменения в биении сердца, вызванные температурой вкупе с адреналиновой стимуляцией в результате погружения на глубину, вызывают изменения в электрической активности клеток сердца, которые призваны поддержать внутриклеточный обмен кальция, необходимый для сердцебиения. Если бы мы перенесли такой перепад температуры, наш обмен кальция был бы нарушен, что привело бы к остановке сердца и смерти".
По словам профессора Блок, это открытие может объяснить странное поведение тунца, с которым учёные столкнулись во время наблюдений: "Мы зафиксировали, как рыбы погружались в холодную воду и сразу после этого быстро возвращались в тёплую – так называемое кратковременное погружение. Нам известно, что сердце рыбы замедляет биение по мере охлаждения и ускоряет, когда рыба возвращается на поверхность. Наши исследования предполагают, что адреналин, активно выделяющийся при нырянии, играет ключевую роль в поддержании способности сердца снабжать тело кислородом".
Следующим шагом для команды станет исследование других видов рыб, чтобы узнать, уникален ли этот способ поддержания сердцебиения для голубого тунца, или им пользуются и другие рыбы.
"Мы также исследуем сердце голубого тунца при высоких температурах – возможно, именно здесь лежит предел его возможностям. На сегодня мы достигли в своих анализах 28°С", – добавила Блок.
"Это исследование призвано помочь нам понять, как животные функционируют при резких изменениях окружающей среды. Оно дало нам ценные данные о том, как наблюдаемый нами вид поддерживает работу своего сердца при перепадах температуры. Этот вопрос потребует и дальнейших изучений, учитывая происходящие в последнее время изменения в температуре Земли", – заключила Шилз.

Перевод – Марина Борисова.

Источник: Science Daily

4 марта 2015 г.



Наверх   На Главную страницу

Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru     

Аквариум. Современная Аквариумистика.
Правообладатель: Живая Вода®   Любые способы полного или частичного копирования и публикации данного текста и иллюстраций без письменного разрешения администрации интернет-ресурса vitawater.ru запрещены.

   © Живая Вода, 2001-2016 гг.   @webmaster

Реклама