Khi những động vật lớn nhất trên Trái đất chộp lấy một bữa ăn nhẹ, trái tim của chúng bỏ qua một nhịp - hoặc đôi khi là 30.
Đó là những gì một nhóm các nhà sinh vật học biển tìm thấy sau khi ghi lại nhịp tim của một con cá voi xanh lần đầu tiên. Sau khi hút một máy theo dõi xung vào lưng một con cá voi xanh ngoài khơi bờ biển California, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sinh vật khổng lồ này xuất hiện không ngừng trong gần 9 giờ, xen kẽ phổi của nó với không khí và bụng của nó với hàng trăm con cá ngon lành bàn chân dưới bề mặt.
Trong những lần lặn sâu, săn mồi, nhịp tim của cá voi bị cưa một cách điên cuồng, bơm tới 34 lần mỗi phút trên bề mặt và chỉ với hai nhịp mỗi phút ở độ sâu sâu nhất - chậm hơn khoảng 30% đến 50% hơn các nhà nghiên cứu mong đợi.
Theo một nghiên cứu mới được công bố hôm qua (25/11) trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Science, hành động đơn giản là cắn một miếng có thể đẩy trái tim của một con cá voi xanh đến giới hạn vật lý của nó - và điều đó có thể giải thích tại sao không có sinh vật nào lớn hơn cá voi xanh đã từng được phát hiện trên Trái đất.
"Động vật đang hoạt động ở các thái cực sinh lý có thể giúp chúng ta hiểu giới hạn sinh học về kích thước", tác giả chính của nghiên cứu Jeremy Goldbogen, giáo sư trợ lý tại Đại học Stanford ở California, cho biết. Nói cách khác: Nếu trái tim của một con cá voi xanh không thể bơm nhanh hơn để cung cấp năng lượng cho các cuộc thám hiểm tìm kiếm hàng ngày của nó, làm thế nào một trái tim của một động vật lớn hơn có thể cung cấp năng lượng nhanh hơn nữa?
Những trái tim lớn nhất trên trái đất
Cá voi xanh là loài động vật lớn nhất từng được biết đến đã sống trên Trái đất. Khi trưởng thành hoàn toàn, cá voi xanh có thể dài hơn 100 feet (tương đương 30 mét), hoặc gần bằng kích thước của hai chiếc xe buýt trường học đậu trên cản. Nó cần một trái tim lớn để cung cấp năng lượng cho một sinh vật có kích thước đó; Mặc dù không thực sự đủ lớn để con người bơi qua, như một huyền thoại đô thị tuyên bố, trái tim của một con cá voi xanh đã nặng tới 400 pound (180 kg) vào năm 2015 và trông có kích thước tương đương một chiếc xe golf.
Các nhà khoa học đã biết rằng mạch của cá voi xanh phải chậm lại ở độ sâu. Khi động vật có vú thở bằng không khí lặn dưới nước, cơ thể chúng sẽ tự động bắt đầu phân phối lại oxy; trái tim và bộ não nhận được nhiều O2 hơn, trong khi cơ bắp, da và các cơ quan khác nhận được ít hơn. Điều này cho phép động vật ở dưới nước lâu hơn trên một hơi thở, và nó dẫn đến nhịp tim thấp hơn đáng kể so với bình thường. Điều này đúng với chủ nhà người cũng như cá voi xanh - tuy nhiên, với kích thước khổng lồ của cá voi và sự thành thạo khi lặn sâu hơn 1.000 feet (300 m) dưới bề mặt, trái tim của chúng bị đẩy đến giới hạn vượt xa chúng ta.
Để tìm hiểu chính xác nhịp tim của một con cá voi xanh thay đổi bao nhiêu trong một lần lặn, các tác giả nghiên cứu đã theo dõi một nhóm cá voi mà chúng đã nghiên cứu trước đây ở Vịnh vịnh, California và gắn thẻ một cảm biến đặc biệt gắn vào cuối ngày 20- chân dài (6 m). Cá voi là một con đực được nhìn thấy lần đầu tiên cách đây 15 năm. Cảm biến là một vỏ bằng nhựa, kích thước hộp cơm được trang bị bốn cốc hút, hai trong số đó chứa các điện cực để đo nhịp tim của cá voi.
Các nhà nghiên cứu đã gắn thẻ cho cá voi với cảm biến trong lần thử đầu tiên của chúng, và nó vẫn tồn tại trong 8,5 giờ tiếp theo khi cá voi lao xuống và xuất hiện trở lại trong hàng chục nhiệm vụ tìm kiếm thức ăn. Phần lớn thời gian này được sử dụng dưới nước: Chuyến lặn dài nhất của cá voi kéo dài 16,5 phút và đạt độ sâu tối đa 600 feet (184 m), trong khi cá voi không bao giờ dành quá 4 phút trên bề mặt để làm đầy phổi.
Cảm biến cho thấy, ở độ sâu thấp nhất của mỗi lần lặn, trái tim của cá voi đang đập trung bình bốn đến tám lần một phút, với mức thấp chỉ hai nhịp mỗi phút. Giữa các nhịp đập thấp này, động mạch chủ co giãn của cá voi từ từ co lại để giữ cho máu được oxy hóa di chuyển chậm qua cơ thể động vật, các nhà nghiên cứu viết.
Trở lại bề mặt, nhịp tim của cá voi tăng tốc lên 25 đến 37 nhịp mỗi phút, nhanh chóng nạp máu cho động vật bằng đủ oxy để hỗ trợ cho lần lặn sâu tiếp theo. Trong những lần dừng tiếp nhiên liệu nhanh chóng này, trái tim của cá voi đã hoạt động gần với giới hạn vật lý của nó, các tác giả nghiên cứu đã viết - không chắc trái tim của cá voi có thể đập nhanh hơn thế.
Giới hạn tim tự nhiên này có thể giải thích tại sao cá voi xanh tối đa ở một kích thước nhất định và tại sao chưa từng có bất kỳ động vật nào được biết đến trên Trái đất lớn hơn. Bởi vì một sinh vật lớn hơn sẽ cần nhiều oxy hơn để duy trì những lần lặn dài và sâu để duy trì, trái tim của nó sẽ cần đập nhanh hơn cả một con cá voi xanh để tiếp nhiên liệu cho cơ thể bằng oxy trên bề mặt.
Theo các tác giả nghiên cứu, điều đó dường như không thể dựa trên dữ liệu hiện tại; cá voi xanh có thể có - bây giờ và mãi mãi - những trái tim làm việc chăm chỉ nhất trên Trái đất.
