Nauka, zdrowie i technologia
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy wieloryby potrafią bekać i dlaczego nie toną, gdy połykają galony wody i kryla? Nowe badania UBC mogą po prostu zawierać odpowiedź.
Naukowcy odkryli, że wieloryby żywiące się lonżami mają w pysku „zatyczkę doustną”, mięsistą opuszkę, która przesuwa się do tyłu, aby uszczelnić górne drogi oddechowe podczas karmienia, podczas gdy ich krtań zamyka się, blokując dolne drogi oddechowe.
Ta wtyczka zapobiega przedostawaniu się wody do ich płuc podczas karmienia, zgodnie z artykułem opublikowany dzisiaj w Aktualna biologia. „To trochę tak, jakby języczek człowieka przesuwał się do tyłu, blokując przewody nosowe, a tchawica zamyka się podczas połykania pokarmu” – mówi główny autor, dr. Kelsey Gil, doktor habilitowany na wydziale zoologii.
Zgadłeś, że wieloryby żywiące się lonżami jedzą obok, rzucając się na swoją zdobycz, przyspieszając z dużą prędkością i otwierając usta, by pochłonąć wodę i kryl. Czasami ta ilość może być większa niż ich własne ciała, mówi dr. Gil, imponujący wyczyn, biorąc pod uwagę, że ta grupa obejmuje humbaka i płetwala błękitnego, największe zwierzę na Ziemi. Woda jest następnie odprowadzana przez fiszbinę, pozostawiając maleńki, smaczny kryl do połknięcia.
Grupa humbaków na Alasce, niedaleko Sitka. Źródło: Ari Friedlaender
Źródło: Alex Boersma/Aktualna Biologia
Naukowcy zbadali konkretnie płetwale, rodzaj wielorybów karmiących się na lonży, i odkryli, że „korek doustny” musi się poruszać, aby umożliwić przejście pokarmu do przełyku. Jedynym sposobem, w jaki mógł, było skierowanie się w tył głowy i w górę, blokując kanały nosowe, gdy wieloryb połyka. Jednocześnie chrząstka zamyka się przy wejściu do krtani, a woreczek krtani przesuwa się w górę, blokując dolne drogi oddechowe, mówi dr. Gil. „Nie widzieliśmy tego mechanizmu ochronnego u żadnych innych zwierząt ani w literaturze. Duża część naszej wiedzy na temat wielorybów i delfinów pochodzi od zębowców, które mają całkowicie oddzielone drogi oddechowe, więc podobne założenia poczyniono w przypadku wielorybów karmiących się na lonży”.
Okazuje się, że ludzie mają podobny system do połykania pokarmu bez dostania się niczego do płuc: mamy odpowiednio nagłośnię i podniebienie miękkie, „pokrywę” chrząstki i płat mięśniowy w gardle i ustach. Ludzie prawdopodobnie mogliby również jeść pod wodą, mówi dr. Gil, ale byłoby to raczej jak pływanie z dużą prędkością w kierunku hamburgera i otwieranie szeroko ust, gdy się zbliżasz – trudno nie zalać płuc.
Jak twierdzą naukowcy, czop ustny wielorybów i zamykająca się krtań mają kluczowe znaczenie dla ewolucji karmienia na lonży, kluczowego elementu w ogromnych rozmiarach tych stworzeń. Masowe karmienie rojami kryla z filtrem jest bardzo wydajne i jest jedynym sposobem na dostarczenie ogromnej ilości energii potrzebnej do utrzymania tak dużego ciała. Nie byłoby to możliwe bez opisanych przez nas specjalnych cech anatomicznych” – mówi starszy autor dr. Robert Shadwick, profesor na wydziale zoologii UBC.
Badanie anatomii wielorybów często wiąże się z próbą przeprowadzenia sekcji wielorybów, które zmarły w wyniku wyrzucenia na brzeg, co wiąże się z takimi wyzwaniami, jak próba ukończenia pracy przed przypływem. Jednak dla tych badań dr. Gil i jej koledzy przeprowadzili sekcję wielorybów na Islandii w 2018 roku, pozyskując tkankę, która nie była używana do jedzenia z komercyjnej stacji wielorybniczej. Praca z wielorybami w czasie rzeczywistym byłaby cudowna, mówi, ale może wymagać pewnych postępów w technologii. „Ciekawie byłoby wrzucić maleńką kamerę do pyska wieloryba podczas karmienia, aby zobaczyć, co się dzieje, ale musielibyśmy upewnić się, że jest bezpieczny do spożycia i biodegradowalny”.
Zespół będzie nadal badał mechanizmy związane z gardłem i małym przełykiem, który jest odpowiedzialny za szybkie transportowanie setek kilogramów kryla do żołądka w mniej niż minutę. Biorąc pod uwagę wiele ludzkich skutków, które zakłócają łańcuchy pokarmowe, a także wiedząc, jak wieloryby żywią się i ile jedzą, dobrze jest wiedzieć jak najwięcej o tych zwierzętach, aby chronić je i ich ekosystemy, mówi dr. Gil.
I jest jeszcze wiele do odkrycia, w tym czy wieloryby kaszlą, czkawką i tak, beknięciem. „Humpbacki wydmuchują bąbelki z pyska, ale nie jesteśmy do końca pewni, skąd pochodzi powietrze – może to mieć więcej sensu i być bezpieczniejsze, gdy wieloryby wyskakują ze swoich otworów powietrznych”.
Język(i) wywiadu: angielski (Gil, Shadwick)
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
