Tyulenlarning nafasi?

Xayrli kun, Likkers! Tyulenlar qanday qilib bir soatdan ko'proq vaqt davomida nafas olmasdan suv ostida qolishi mumkinligi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz?

Odamlar atigi bir necha daqiqaga dosh bera olsalar-da, tyulenlar osongina ov qilish uchun muzli suv ostiga chuqur sho'ng'iydilar.

Olimlar bir vaqtlar odamlar bilan bir xil nafas olish signallariga tayanishlariga ishonishgan. Yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, ular nafas olish zaruratini butunlay boshqacha tarzda his qilishadi.

Odamlar kislorodni emas, balki karbonat angidridni kuzatadilar

Ko'p odamlar nafas olish istagi kislorod kam bo'lganda paydo bo'ladi deb o'ylashadi. Ajablanarlisi shundaki, inson tanasi bunday ishlamaydi. Buning o'rniga, ixtisoslashgan retseptorlar qon oqimida aylanib yuradigan karbonat angidrid (CO₂) miqdorini doimiy ravishda kuzatib boradilar. CO₂ to'planib borishi bilan miya "havo ochligi" deb nomlanuvchi noqulay his-tuyg'uni yaratadi.

Bu ortib borayotgan noqulaylik oxir-oqibat bizni nafas olishga majbur qiladi, hatto ko'p miqdorda kislorod mavjud bo'lsa ham. Bu tajribali fridayverlar ba'zan mashg'ulotlar orqali nafasni ushlab turish qobiliyatini oshirishi mumkinligini tushuntiradi. CO₂ ko'tarilishiga ko'proq chidamli bo'lish orqali ular nafas olish istagini kechiktiradilar. Biroq, bu moslashuv jiddiy xavf tug'diradi.

Tana kuchli ogohlantirish yubormasdan oldin kislorod darajasi xavfli darajaga tushishi mumkin, bu esa gipoksik hushdan ketishga olib keladi - miyaga yetarlicha kislorod yetib bormasligi natijasida to'satdan hushdan ketish. Raqobatbardosh fridayvinq tashkilotlari qat'iy xavfsizlik qoidalarini joriy qiladi, chunki bu turdagi hushdan ketish, ayniqsa chuqur yoki uzoq muddatli sho'ng'ish paytida, deyarli ogohlantirishsiz sodir bo'lishi mumkin.

Freediverlardan ilhomlangan ilmiy savol

Shotlandiyadagi Sent-Endryus universitetining Dengiz sutemizuvchilarini tadqiq qilish bo'limi tadqiqotchilari elita freediverlarni kuzatgandan so'ng muhim savol berishni boshladilar.

Yetakchi tadqiqotchi Kris MakNayt odamlarning nafas olish reaksiyasi asosan kislorodga emas, balki karbonat angidridga bog'liqligi sababli vaqti-vaqti bilan hushidan ketishini payqadi. Agar muhrlar bir xil tizimga tayansa, ular katta omon qolish muammosiga duch kelishadi. Suv ostida hushidan ketish deyarli halokatli bo'lar edi.

Bu kuzatuv olimlarni sho'ng'in sutemizuvchilari butunlay boshqa mexanizmga ega bo'lishi kerak, degan shubhaga olib keldi - bu mexanizm karbonat angidrid to'planishini kutish o'rniga kislorodning o'zini kuzatishga qodir. Bu imkoniyatni o'rganish uchun guruh keyinchalik Science jurnalida nashr etilgan puxta nazorat ostidagi tadqiqot o'tkazdi.

Olimlar yovvoyi kulrang muhrlarni qanday sinovdan o'tkazishdi

Dengiz sutemizuvchilarida sho'ng'in fiziologiyasini o'rganish inson ko'ngillilarini sinovdan o'tkazishdan ko'ra ancha qiyinroq. Tadqiqotchilar tadqiqot muassasasida vaqtincha saqlangan oltita yosh yovvoyi kulrang muhrlar (Halichoerus grypus) bilan ishladilar. Hayvonlarni g'ayritabiiy vaziyatlarga majburlash o'rniga, jamoa ularni simulyatsiya qilingan ovqatlanish mashqlarida ixtiyoriy ravishda ishtirok etishga o'rgatdi.

Har bir tyulen suv yuzasidagi nafas olish kamerasi va oziq-ovqat mukofotlari mavjud bo'lgan suv osti ovqatlanish stansiyasi o'rtasida suzib yurgan. Ushbu sozlash tadqiqotchilarga hayvonlarning tabiiy suzish xatti-harakatlariga xalaqit bermasdan, tyulenlar har bir sho'ng'ishdan oldin nafas olayotgan havo tarkibini sozlash imkonini berdi.

Kislorod konsentratsiyasini diqqat bilan o'zgartirish va shu bilan birga karbonat angidrid darajasini o'zgartirish orqali olimlar sho'ng'ish davomiyligiga qaysi omil ta'sir qilganini kuzatishlari mumkin edi.

Karbonat angidrid emas, balki kislorod ularning sho'ng'ishini boshqaradi

Bu topilmalar sutemizuvchilarning nafasini ushlab turishi haqidagi o'nlab yillar davomidagi taxminlarga qarshi chiqdi. Kislorod konsentratsiyasi pasayganda, muhrlar sho'ng'ish vaqtini doimiy ravishda qisqartirdilar. Kislorod mavjudligi oshganda, ular suv ostida uzoqroq qolishdi.

Ajablanarlisi shundaki, karbonat angidridni ko'tarish - hatto hayvonlar tabiatda odatda duch keladigan darajadan ancha yuqori darajaga ham - ularning suv ostida qancha vaqt qolishlariga deyarli hech qanday ta'sir ko'rsatmadi. Bu aniq naqsh muhrlarning karbonat angidrid to'planishiga emas, balki kislorod mavjudligiga bevosita javob berishini ko'rsatdi.

Natijalar muhrlarning qon kislorod darajasini ajoyib aniqlik bilan aniqlashga qodir ichki tizimga ega ekanligining kuchli dalillarini taqdim etadi. Karbonat angidrid noqulay bo'lishini kutish o'rniga, ular kislorod xavfli darajada past konsentratsiyaga yetguncha suv yuzasiga chiqadilar.

Nima uchun bu qobiliyat muhrlarga katta omon qolish afzalligini beradi

Okean yuzasi ostidagi hayot aniq energiya boshqaruvini talab qiladi. Kulrang muhrlar dengiz tubida yashiringan o'ljani qidirib yoki chuqur suvda suzib yurib, har kuni yuzlab marta sho'ng'iydilar. Har bir sho'ng'ish kislorod iste'moli va oziq-ovqat topish uchun suv ostida etarlicha uzoq vaqt qolish zarurati o'rtasida ehtiyotkorlik bilan muvozanatni talab qiladi.

Kislorodni to'g'ridan-to'g'ri kuzatib borish orqali muhrlar qachon suv yuzasiga qaytish zarurligini aniq hal qilishlari mumkin. Bu sho'ng'ish paytida hushidan ketish xavfini sezilarli darajada kamaytiradi. Bunday tizim katta evolyutsion ustunlikka ega. Kislorod bilan bog'liq holda bir necha bor uzilishlarga duch kelgan dengiz sutemizuvchilari ov qilish, yirtqichlardan qochish yoki bolalariga g'amxo'rlik qilishda qiynaladilar.

Millionlab yillar davomida tabiiy tanlanish qolgan kislorod ta'minotini aniq kuzatib borishga qodir shaxslarga katta yordam beradi. Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, bu moslashuv faqat kulrang tyulenlarga xos bo'lmasligi mumkin. Boshqa tajribali g'avvoslar - jumladan, fil tyulenlari, dengiz sherlari, kitlar va hatto ba'zi sho'ng'in qushlari - ajdodlari suv hayotiga moslashganidek mustaqil ravishda rivojlangan shunga o'xshash kislorod monitoringi tizimlariga ega bo'lishlari mumkin.

Tyulenlar insoniyatga qanday ilm-fanni o'rgatishi mumkin

Tyulenlar nafas olishni qanday tartibga solishini tushunish oxir-oqibat inson tibbiyoti va fiziologiyasiga foyda keltirishi mumkin. Olimlar kislorodni aniqlash uchun mas'ul bo'lgan biologik sensorlarni aniqlashga qiziqishmoqda, chunki shunga o'xshash mexanizmlar nafas olish kasalliklari, anesteziya, shoshilinch tibbiy yordam va kislorod yetishmovchiligi bilan bog'liq davolash usullari haqidagi bilimlarni yaxshilashi mumkin.

Bu topilmalar, shuningdek, evolyutsiya organizmning eng asosiy omon qolish tizimlarini qanday o'zgartirishi mumkinligi haqidagi tushunchamizni chuqurlashtiradi. Tyulenlar shunchaki katta kislorod zaxiralarini yaratish o'rniga, ularni boshqarishning yanada murakkab usulini ishlab chiqdilar, bu dengiz sutemizuvchilariga okean ostida juda ko'p vaqt o'tkazishga imkon berdi va shu bilan birga inson nafas oluvchilar duch keladigan xavflardan qochdi.

Keyingi safar to'lqinlar ostida tyulenning g'oyib bo'lishini ko'rganingizda, uning ajoyib sho'ng'ish qobiliyati kuchli o'pkadan ko'ra ko'proq narsaga bog'liqligini unutmang. Bu hayvonlar kislorodni doimiy ravishda kuzatib boradigan va har bir sho'ng'ishni aynan kerakli vaqtda tugatishga imkon beradigan nozik sozlangan biologik tizimga ega ko'rinadi.