Бо чунин изҳорот баҳс кардан душвор аст, ки табиат аз ҳама равшантарин тасаввурот дорад. Ҳар яке аз намояндагони олами набототу ҳайвонот хусусиятҳои беназир ва баъзан ҳатто аҷиби худро дорад, ки аксар вақт ба сари мо намеояд. Масалан, ҳамон харчанги мантисро гирем. Ин махлуқи дарранда қодир аст бо чанголи пурқудрати худ ба ҷабрдида ё ҷинояткор ҳамла кунад ва бо суръати 83 км/соат системаи визуалии онҳо яке аз мураккабтарин системаҳое мебошад, ки одамон то ҳол омӯхтаанд. Харчангҳои мантис, гарчанде бераҳм бошанд ҳам, он қадар калон нестанд - то 35 см дарозӣ доранд. Сокини калонтарини бахрхо ва укьёнусхо ва умуман сайёра кити кабуд мебошад. Дарозии ин ширхӯр метавонад ба зиёда аз 30 метр ва вазнаш 150 тонна мерасад. Сарфи назар аз андозаи таъсирбахши худ, китҳои кабудро шикорчиёни пурқувват номидан душвор аст, зеро ... планктонро афзалтар медонанд.
Анатомияи китҳои кабуд ҳамеша барои олимоне, ки мехоҳанд беҳтар фаҳманд, ки чӣ гуна кор кардани чунин организми азим ва узвҳои дар он бударо фаҳманд, ҷолиб буд. Сарфи назар аз он, ки мо дар бораи мавчудияти китхои кабуд дар давоми чандсад сол (аниктараш аз соли 1694) бохабарем, ин бузургон на хамаи асрори онхоро фош кардаанд. Имрӯз мо ба таҳқиқоте назар меандозем, ки дар он як гурӯҳи олимони Донишгоҳи Стэнфорд дастгоҳеро таҳия кардаанд, ки барои гирифтани аввалин сабтҳои набзи наҳанги кабуд истифода шудааст. Дили ҳокими баҳрҳо чӣ гуна кор мекунад, олимон чӣ кашфиётро ба даст овардаанд ва чаро организми калонтар аз кити кабуд вуҷуд надорад? Мо дар ин бора аз гузориши гурӯҳи тадқиқотӣ огоҳ мешавем. Бирав.
Қаҳрамони тадқиқот
Наҳанги кабуд бузургтарин ҳайвони ширхӯр, калонтарин сокини баҳрҳо ва уқёнусҳо, калонтарин ҳайвон, бузургтарин наҳанг аст. Ман чӣ гуфта метавонам, ки наҳанги кабуд дар ҳақиқат аз ҷиҳати андозаҳо беҳтарин аст - дарозӣ 33 метр ва вазнаш 150 тонна аст. Рақамҳо тахминӣ мебошанд, аммо на камтар аз таъсирбахш.
Ҳатто сари ин гигант сазовори сатри алоҳида дар Китоби рекордҳои Гиннес аст, зеро он тақрибан 27% дарозии умумии баданро ишғол мекунад. Гузашта аз ин, чашмони китҳои кабуд хеле хурд мебошанд, на калонтар аз грейпфрут. Агар дидани чашмони кит барои шумо душвор бошад, пас шумо фавран даҳонро мебинед. Даҳони кити кабуд метавонад то 100 нафарро дар бар гирад (мисоли даҳшатнок, аммо китҳои кабуд одамонро намехӯранд, ҳадди аққал на қасдан). Андозаи калони даҳон аз афзалиятҳои гастрономӣ вобаста аст: китҳо планктон мехӯранд, миқдори зиёди обро фурӯ мебаранд, ки баъдан тавассути дастгоҳи филтрӣ озод карда, ғизоро филтр мекунанд. Дар шароити хеле мусоид кити кабуд дар як шабонаруз кариб 6 тонна планктон истеъмол мекунад.
Хусусияти дигари муҳими китҳои кабуд шуши онҳост. Онҳо метавонанд 1 соат нафаси худро нигоҳ доранд ва то 100 м ғарқ шаванд.Аммо мисли дигар ширхӯрони баҳрӣ наҳангҳои кабуд давра ба давра барои нафаскашӣ ба сатҳи об мебароянд. Вақте ки наҳангҳо ба сатҳи об мебароянд, онҳо аз сӯрохи нафаскашӣ, ки аз ду сӯрохии калон (сурохии бинӣ) дар пушти сар сохта шудааст, истифода мебаранд. Нафаскашии наҳанг аз сӯрохи он аксар вақт бо чашмаи амудии оби то 10 м баландӣ ҳамроҳӣ мекунад.. Хусусиятҳои муҳити зисти наҳангҳоро ба назар гирифта, шуши онҳо нисбат ба мо хеле самараноктар кор мекунад - шуши наҳанг 80-90% обро ба худ мегирад. кислород, мо бошад хамагй 15 фоиз. Ҳаҷми шуш тақрибан 3 ҳазор литр аст, аммо дар одамон ин рақам тақрибан 3-6 литрро ташкил медиҳад.
Модели дили кити кабуд дар осорхонаи Ню-Бедфорд (ИМА).
Системаи гардиши кити кабуд низ пур аз параметрхои рекордй мебошад. Масалан, зарфҳои онҳо хеле бузурганд, танҳо диаметри аорта тақрибан 40 см аст.Дили китҳои кабуд калонтарин дили ҷаҳон ҳисобида мешавад ва вазнаш тақрибан як тонна аст. Бо чунин дили калон, кит хуни зиёд дорад - дар як калонсолон зиёда аз 8000 литр.
Ва ҳоло мо ба таври оддӣ ба моҳияти худи омӯзиш меоем. Дили кити кабуд калон аст, чунон ки мо аллакай фаҳмидем, аммо он хеле суст метапад. Пештар чунин мешумориданд, ки набз дар як дакика кариб 5—10, дар мавридхои кам ба 20 мерасад. Аммо то хол касе ченкуниро аник накарда буд.
Олимони университети Стэнфорд мегуянд, ки шкала дар биология махсусан дар мавриди муайян кардани хусусиятхои функсионалии узвхои зинда ахамияти калон дорад. Омӯзиши мавҷудоти гуногун, аз мушҳо то китҳо, ба мо имкон медиҳад, ки маҳдудиятҳои ҳаҷмро муайян кунем, ки организми зинда наметавонад аз он зиёд бошад. Ва дил ва системаи дилу рагҳо дар маҷмӯъ сифатҳои муҳими чунин таҳқиқот мебошанд.
Дар ширхӯрони баҳрӣ, ки физиологияашон ба тарзи зиндагии онҳо комилан мутобиқ аст, мутобиқшавӣ бо ғаввосӣ ва нигоҳ доштани нафаси онҳо нақши муҳим мебозад. Муайян карда шудааст, ки бисёре аз ин махлуқот набзи дил доранд, ки ҳангоми ғарқ шудан аз ҳолати оромии худ пасттар мешаванд. Ва ҳангоми ба сатҳи баланд баромадан, суръати дил тезтар мешавад.
Пониженное сердцебиение во время погружений необходимо для снижения скорости доставки кислорода в ткани и клетки, тем самым замедляется процесс истощения кислородных запасов в крови и снижая потребление кислорода самим сердцем.
Тахмин карда мешавад, ки машқ (яъне зиёд кардани фаъолияти ҷисмонӣ) аксуламали ғаввосро тағир медиҳад ва суръати дилро ҳангоми ғарқ зиёд мекунад. Ин гипотеза барои омӯзиши китҳои кабуд махсусан муҳим аст, зеро аз сабаби усули махсуси ғизодиҳӣ (даромади ногаҳонӣ ба фурӯ бурдани об), суръати мубодилаи моддаҳо, дар назария, бояд аз арзишҳои асосӣ (ҳолати оромӣ) зиёд бошад. 50 маротиба. Тахмин карда мешавад, ки чунин шушҳо камшавии оксигенро метезонанд ва аз ин рӯ, давомнокии ғаввосро кам мекунанд.
Баландшавии суръати дил ва зиёд шудани интиқоли оксиген аз хун ба мушакҳо ҳангоми шуш метавонад аз ҳисоби хароҷоти мубодилаи моддаҳои чунин фаъолияти ҷисмонӣ нақши муҳим бозад. Илова бар ин, консентратсияи пастро ба назар гирифтан лозим аст миоглобин* (Мб) дар китҳои кабуд (нисбат ба дигар ширхӯрони баҳрӣ 5-10 маротиба камтар: 0.8 г Мб ба 100 г-1 мушак дар китҳои кабуд ва 1.8-10 г Мб дар дигар ширхӯрони баҳрӣ.
миоглобин* - протеини бо оксиген пайвасткунандаи мушакҳои скелетӣ ва мушакҳои дил.
Хулоса, фаъолияти ҷисмонӣ, чуқурии ғарқшавӣ ва назорати ихтиёрӣ суръати дилро ҳангоми ғарқшавӣ тавассути системаи автономии асаб тағйир медиҳад.
Омили иловагии паст кардани суръати дил метавонад фишурдан/васеъшавии шушҳо ҳангоми ғаввосӣ/баландшавӣ бошад.
Таким образом, частота сердечных сокращений в течение погружения и во время пребывания на поверхности напрямую относится к моделям артериальной гемодинамики.
кит фин
Таҳқиқоти қаблии хосиятҳои биомеханикӣ ва андозаҳои деворҳои аорта дар китҳои фин (Balaenoptera physalus) нишон дод, ки ҳангоми ғаввосӣ бо суръати набзи ≤10 тапп/дақиқа камони аорта таъсири обанборӣ ба амал меорад (Таъсири Windkessel), ки ҷараёни хунро барои муддати тӯлонӣ нигоҳ медорад давраҳои диастоликӣ * байни тапишҳои дил ва кам кардани набзи гардиши хун ба аортаи сахти дисталӣ.
Диастола* (давраи диастолї) - давраи оромшавии дил байни кашишхўрї.
Њамаи фарзияњо, назарияњо ва хулосањои дар боло тавсифшуда бояд далелњои шайъї дошта бошанд, яъне дар амал тасдиќ ё рад карда шаванд. Аммо барои ин ба шумо лозим аст, ки электрокардиограммаро дар кити кабуди озод ҳаракат кунед. Дар ин чо усулхои оддй кор намекунанд, бинобар ин олимон барои электрокардиография асбоби шахсии худро сохтаанд.
Видеое, ки дар он муҳаққиқон дар бораи кори худ мухтасар сӯҳбат мекунанд.
ЭКГ-и наҳанг бо истифода аз ЭКГ-и фармоишӣ, ки дар капсулаи махсус сохта шудааст, бо 4 пиёла сориш сабт шудааст. Электродҳои ЭКГ-и рӯизаминӣ дар ду пиёла соккан сохта шудаанд. Тадкикотчиён бо киштй ба Монтерей (Укьёнуси Ором, дар наздикии Калифорния) рафтанд. Вақте ки олимон ниҳоят бо кити кабуд, ки рӯи замин баромад, вохӯрданд, онҳо ба бадани он (дар паҳлӯи канори чапи он) сабткунандаи ЭКГ пайваст карданд. Тибқи маълумоти қаблан ҷамъоварӣшуда, ин кит дар синни 15-солагӣ мард аст. Бояд қайд кард, ки ин дастгоҳ ғайрифаъол аст, яъне ба пӯсти ҳайвон ворид кардани ягон сенсор ё электродҳоро талаб намекунад. Яъне, барои кит ин тартиб комилан бедард ва бо фишори ҳадди ақал аз тамос бо одамон аст, ки ин низ бениҳоят муҳим аст, бо назардошти он, ки нишондиҳандаҳои набзи дил гирифта мешаванд, ки метавонанд аз стресс таҳриф шаванд. Натиҷа сабти 8.5 соатаи ЭКГ буд, ки аз он олимон тавонистанд профили набзи дилро созанд (тасвир дар зер).
Тасвири №1: Профили суръати дили наҳанги кабуд.
Форма ЭКГ сигнала была аналогична той, которая была записана у мелких китов в неволе с помощью того же устройства. Поведение кита во время поисков пищи было вполне обычным для его вида: погружение в течение 16.5 минут до глубины 184 м и поверхностные интервалы от 1 до 4 минут.
Профиль сердечного ритма, в соответствии с сердечно-сосудистым ответом на погружение, показал, что частота сердечных сокращений от 4 до 8 ударов в минуту преобладала в нижней фазе погружений при поиске пищи, независимо от продолжительности погружения или максимальной глубины. Частота сердечных сокращений при погружении (рассчитывается по всей продолжительности погружения) и минимальная мгновенная частота сердечных сокращений во время погружения снижались с продолжительностью погружения, тогда как максимальная поверхностная частота сердечных сокращений после погружения увеличивалась с продолжительностью погружения. То есть, чем дольше кит был под водой, тем медленнее билось сердце во время погружения и тем быстрее после всплытия.
Дар навбати худ, муодилаҳои аллометрии ҳайвоноти ширхӯр нишон медиҳанд, ки наҳанги вазнаш 70000 319 кг дили вазнаш 80 кг дорад ва ҳаҷми зарбаи он (ҳаҷми хуне, ки дар як тапиш хориҷ мешавад) тақрибан 15 л аст, бинобар ин, суръати дил дар ҳолати ором бояд XNUMX тапп// дақ.
Дар марҳилаҳои поёнии ғаввосҳо, суръати як лаҳзаи дил дар байни 1/3 ва 1/2 аз суръати пешбинишудаи дил дар оромӣ буд. Бо вуҷуди ин, суръати дил дар марҳилаи болоравӣ зиёд шуд. Дар фосилаҳои рӯизаминӣ, суръати дил тақрибан ду маротиба аз суръати пешбинишудаи дил дар ҳолати оромӣ буд ва асосан аз 30 то 37 зарба пас аз ғаввоси амиқ (чуқурии > 125 м) ва аз 20 то 30 зарба пас аз ғаввосҳои начандонтар буд.
Ин мушоҳида метавонад нишон диҳад, ки суръатбахшии суръати дил барои ноил шудан ба мубодилаи дилхоҳи гази нафаскашӣ ва реперфузия (барқарор кардани гардиши хун) бофтаҳо дар байни ғаввосҳои амиқ зарур аст.
Ғаввосҳои шабонаи кӯтоҳмуддат бо истироҳат алоқаманд буданд ва аз ин рӯ дар ҳолатҳои камтар фаъол бештар маъмул буданд. Набзҳои маъмулии дил, ки ҳангоми ғаввоси шабонаи 5-дақиқаӣ (8 зарба дар як дақиқа) ва фосилаи 2-дақиқаи рӯизаминӣ (25 зарба дар як дақиқа) мушоҳида мешаванд, метавонанд якҷоя шаванд, то суръати дил тақрибан 13 тапп дар як дақиқаро ба вуҷуд оранд. Ин рақам, тавре ки мебинем, ба пешгӯиҳои тахминии моделҳои аллометрӣ хеле наздик аст.
Баъдан олимон суръати дил, умқ ва ҳаҷми нисбии шушро аз 4 ғаввоси алоҳида муайян карданд, то таъсири эҳтимолии фаъолияти ҷисмонӣ ва амиқро ба танзими суръати дил тафтиш кунанд.
Тасвири №2: Сатҳи дил, умқ ва профилҳои ҳаҷми нисбии шуш аз 4 ғаввоси алоҳида.
Во время употребления пищи на больших глубинах кит совершает определенный маневр выпада — резко раскрывает пасть для заглатывания воды с планктоном, а потом отфильтровывает пищу. Было замечено, что частота сердечных сокращений в момент заглатывания воды в 2.5 раза выше, чем в момент фильтрации. Это прямо говорит о зависимости ритма сердца от физической нагрузки.
Дар мавриди шушҳо бошад, таъсири онҳо ба суръати дил хеле кам аст, зеро ҳангоми ғаввосӣ дар ҳаҷми нисбии шуш тағйироти назаррас ба мушоҳида нарасидааст.
Ғайр аз он, дар марҳилаҳои поёнии ғаввосӣ, афзоиши кӯтоҳмуддати набзи дил маҳз бо тағирёбии ҳаҷми нисбии шуш алоқаманд буд ва метавонад аз ҳисоби фаъолшавии ретсепторҳои кашиши шуш ба амал ояд.
Мушоҳидаҳои дар боло тавсифшударо ҷамъбаст намуда, олимон ба хулосае омаданд, ки ҳангоми ғизодиҳӣ дар чуқурии калон дар муддати кӯтоҳ суръати дил 2.5 маротиба зиёд мешавад. Бо вуҷуди ин, суръати миёнаи қуллаи дил ҳангоми хӯрдани шуш ҳанӯз ҳам танҳо нисфи арзиши пешбинишудаи истироҳат буд. Ин маълумотхо ба чунин фарзия мувофикат мекунанд, ки камонхои чандири аортахои китхои калон хангоми суръати сусти дили гаввосй таъсири обанборй мекунанд. Илова бар ин, диапазони суръати баландтари дил дар давраи пас аз ғаввосӣ фарзияро дастгирӣ кард, ки импеданси аорта ва сарбории кории дил дар фосилаи сатҳ аз сабаби дахолати харобиовари мавҷҳои фишори баромад ва инъикосшуда дар аорта коҳиш меёбад.
Брадикардияи шадидро, ки муҳаққиқон мушоҳида кардаанд, метавон натиҷаи ғайричашмдошти тадқиқот номид, бо назардошти сарфи бузурги энергия аз ҷониби кит ҳангоми манёври ланг ҳангоми фурӯ бурдани об бо планктон. Бо вуҷуди ин, арзиши метаболикии ин манёвр метавонад ба суръати дил ё интиқоли оксигени конвективӣ мувофиқат накунад, ки қисман аз сабаби кӯтоҳ будани давомнокии ғизо ва ҷалби эҳтимолии нахҳои мушакҳои гликолитикӣ ва зуд чакшаванда.
Ҳангоми ланг китҳои кабуд ба суръати баланд суръат мебахшанд ва ҳаҷми обро, ки аз бадани худашон калонтар аст, мегиранд. Олимон тахмин мекунанд, ки муқовимати баланд ва энергияе, ки барои маневр лозим аст, захираи умумии оксигени баданро зуд кам мекунад ва ба ин васила вақти ғарқшавиро маҳдуд мекунад. Қувваи механикие, ки барои азхудкунии миқдори зиёди об лозим аст, эҳтимолан аз қувваи мубодилаи моддаҳои аэробӣ хеле зиёд аст. Аз ин чост, ки дар вакти ин гуна машкхо набзи дил, вале дар муддати хеле кутох баланд мешуд.
Барои шиносоӣ бо нозукиҳои омӯзиш, ман тавсия медиҳам, ки ба он нигаред .
Эпилогонӣ
Яке аз бозёфтҳои муҳимтарин ин аст, ки наҳангҳои кабуд барои мубодилаи газ ва реперфузия дар фосилаҳои кӯтоҳи рӯизаминӣ, сарфи назар аз хусусияти камшавии хун ва оксигени мушакҳо ҳангоми ғарқшавӣ, ҳадди аксар суръати дилро талаб мекунанд. Агар ба назар гирем, ки китҳои кабуди калонтар барои ба даст овардани ғизо дар муддати кӯтоҳтар бояд меҳнати бештар сарф кунанд (мувофиқи гипотезаҳои аллометрӣ), он гоҳ онҳо ногузир ҳам ҳангоми ғарқшавӣ ва ҳам дар фосилаи сатҳ ба якчанд маҳдудиятҳои физиологӣ дучор мешаванд. Ин маънои онро дорад, ки андозаи бадани онҳо аз ҷиҳати эволютсия маҳдуд аст, зеро агар он калонтар мебуд, раванди ба даст овардани ғизо хеле гарон мебуд ва аз ҳисоби ғизои гирифташуда ҷуброн карда намешавад. Худи муҳаққиқон бар ин боваранд, ки дили кити кабуд дар ҳадди имкони худ кор мекунад.
Дар оянда олимон ният доранд, ки имкониятҳои дастгоҳи худро васеъ кунанд, аз ҷумла барои беҳтар фаҳмидани таъсири фаъолиятҳои гуногуни ҷисмонӣ ба суръати дил акселерометрро илова кунанд. Онҳо инчунин нақша доранд, ки сенсори ЭКГ-и худро дар дигар ҳаёти баҳрӣ истифода баранд.
Тавре ки ин тадқиқот нишон медиҳад, бузургтарин махлуқ бо дили калонтарин будан осон нест. Бо вуҷуди ин, новобаста аз андозаи сокинони баҳр, новобаста аз он ки онҳо чӣ гуна парҳезро риоя мекунанд, мо бояд фаҳмем, ки сутуни об, ки одамон барои моҳидорӣ, истихроҷ ва интиқол истифода мебаранд, хонаи онҳо боқӣ мемонад. Мо танҳо меҳмон ҳастем ва аз ин рӯ бояд мувофиқи он рафтор кунем.
Ҷумъа аз боло:
Наворҳои нодире дар бораи наҳангҳои кабуд, ки қобилияти даҳони онро нишон медиҳанд.
Дигар азимҷуссаи баҳрҳо наҳанг аст. Дар ин видео олимон бо истифода аз ROV Hercules аз дур идорашаванда як кити нутфаро дар умқи 598 метр ба навор гирифтанд.
Ташаккур барои хондан, кунҷков бошед ва рӯзҳои истироҳати хуб дошта бошед, бачаҳо! 🙂
Ташаккур ба шумо барои бо мо мондан. Мақолаҳои мо ба шумо маъқуланд? Мехоҳед мундариҷаи ҷолибтарро бубинед? Бо фармоиш додан ё тавсия додан ба дӯстон моро дастгирӣ кунед, , 30% тахфиф барои корбарони Habr дар аналоги беназири серверҳои сатҳи ибтидоӣ, ки аз ҷониби мо барои шумо ихтироъ шудааст: (бо RAID1 ва RAID10, то 24 ядро ва то 40 ГБ DDR4 дастрас аст).
Dell R730xd 2 маротиба арзонтар? Танҳо дар ин ҷо дар Нидерландия! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - аз $99! Дар бораи хондан
Манбаъ: will.com