一项新的研究发现,经过训练的海豚在长时间潜水时比在短时间潜水时心跳更快、更激烈。

与其他海洋哺乳动物甚至人类一样,海豚在潜水前会降低心率,这是一系列适应措施的一部分,称为哺乳动物潜水反射。但是上周发表在《前沿生理学》期刊上的一项新研究表明,对于宽吻海豚来说,降低心率不仅仅是一种反射。

根据新科学家易卜拉欣·萨瓦尔(Ibrahim Sawal)的说法,在一系列实验中,海豚实际上是根据潜水时间来调整减缓心律的速度。潜水时会发出缓慢的心律,让海豚可以节省氧气。

这篇新论文背后的研究人员训练了三只宽吻海豚在显示某些符号时屏住呼吸。一个符号表示海豚应该开始屏住呼吸,另一个符号对应屏住呼吸。

联合新闻社国际的布鲁克斯·海斯报道说,与海豚相连的心电传感器可以监测它们的心律,而另一种特殊的设备可以跟踪动物的呼吸。

“当被要求屏住呼吸时,他们的心率会在开始屏住呼吸之前或之后下降。我们还观察到,与其他屏气相比,海豚在准备长时间屏气时会更快,并进一步降低心率。”西班牙海洋基金会的海洋生物学家安德里亚斯·法赫曼在一份声明中说。他总结说,这些发现表明海豚“有和你一样多的心率变化,我可以降低我们的呼吸频率。”

控制海豚在不同持续时间和深度潜水时心率会降低多少,使海豚能够定制自己身体消耗的氧气量。这项技能可以帮助他们最大限度地延长离开水的时间,或者确保在浅水区游泳时肌肉有足够的氧气供应。然而,法曼告诉塔拉·亚拉加达,它也可以帮助海豚避免弯曲。

海豚

对于呼吸哺乳动物来说,将充满空气的肺带入深水压力的风险不仅仅是溺水。虽然氧气是我们人体生存的必需品,但地球上的空气主要由氮气组成。例如,作为一名潜水员,当他们呆在水下时,他们肺部的氧气被消耗掉了,但氮气没有被消耗掉。在深度潜水中,水压很高,一部分氮气溶解到潜水员的血液和组织中,因为随着压力的增加,气体越来越容易溶解。当潜水员浮出水面,水压降低时,氮气从溶液中返回。如果减压发生的太快,氮气会形成气泡,导致上述不适和潜在的致命症状。

因此,海豚在潜水时控制自己的心律,也可能控制体内溶解的氮含量。具体来说,法曼认为,这可能是之前一项名为“选择性气体交换假说”的研究的标志。

这项研究没有为选择性气体交换假说提供直接证据,但它表明海豚可以主动调节自己的心律,这为今后研究它们和其他海洋哺乳动物能否控制自己的其他类型打开了大门。