Encerrado en una carcasa de plástico naranja neón, una colección de sensores electrónicos flotaba a lo largo de la superficie de la Bahía de Monterey, esperando ser recuperados por los investigadores de la Universidad de Stanford. Una mancha del tamaño de una caja de almuerzo en las vastas aguas, contenía carga de gran importancia:la primera grabación de la frecuencia cardíaca de una ballena azul.
Este dispositivo estaba recién salido de un viaje de un día en la especie más grande de la Tierra: una ballena azul. Cuatro ventosas habían asegurado la etiqueta llena de sensores cerca del flipper izquierdo de la ballena, donde registraba la frecuencia cardíaca del animal a través de electrodos incrustados en el centro dedos de los pies de succión. Los detalles del viaje de esta etiqueta y la frecuencia cardíaca que entregó se publicaron el 25 de noviembre Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"No teníamos idea de que esto funcionaría y estábamos escépticos incluso cuando vimos los datos iniciales. Con un ojo muy atento, Paul Ponganis, nuestro colaborador de la Institución Scripps de Oceanografía, encontró los primeros latidos del corazón en eldatos ", dijo Jeremy Goldbogen, profesor asistente de biología en la Facultad de Ciencias Humanas de Stanford y autor principal del artículo." Hubo muchos choques y vueltas de victoria en el laboratorio ".
El análisis de los datos sugiere que el corazón de una ballena azul ya está trabajando en su límite, lo que puede explicar por qué las ballenas azules nunca han evolucionado para ser más grandes. Los datos también sugieren que algunas características inusuales del corazón de la ballena podrían ayudarlo a funcionar en estosextremos. Estudios como este se suman a nuestro conocimiento fundamental de la biología y también pueden informar los esfuerzos de conservación.
"Los animales que operan en extremos fisiológicos pueden ayudarnos a comprender los límites biológicos del tamaño", dijo Goldbogen. "También pueden ser particularmente susceptibles a los cambios en su entorno que podrían afectar su suministro de alimentos. Por lo tanto, estos estudios pueden tener implicaciones importantespara la conservación y gestión de especies en peligro de extinción como las ballenas azules "
pingüinos a ballenas
Hace una década, Goldbogen y Ponganis midieron la frecuencia cardíaca de los pingüinos emperador que se zambullen en el sonido McMurdo de la Antártida. Durante años, se preguntaron si se podría lograr una tarea similar con las ballenas.
"Sinceramente, pensé que era una posibilidad remota porque teníamos que hacer muchas cosas bien: encontrar una ballena azul, colocar la etiqueta en el lugar correcto de la ballena, buen contacto con la piel de la ballena y, por supuesto, hacerasegúrese de que la etiqueta funcione y registre datos ", dijo Goldbogen.
La etiqueta funcionó bien en ballenas cautivas más pequeñas, pero acercarla al corazón de una ballena azul salvaje es una tarea diferente. Por un lado, las ballenas salvajes no están entrenadas para voltearse boca abajo. Por otro lado, las ballenas azules tienen acordeón.como piel en su parte inferior que se expande durante la alimentación, y uno de esos tragos podría reventar la etiqueta de inmediato.
"Tuvimos que poner estas etiquetas sin saber realmente si iban a funcionar o no", recordó David Cade, un recién graduado del Laboratorio Goldbogen, coautor del artículo y quien colocó la etiqueta en elballena ". La única forma de hacerlo era probarlo. Así que hicimos nuestro mejor esfuerzo"
Cade pegó la etiqueta en su primer intento y, con el tiempo, se deslizó a una posición cerca de la aleta donde podía captar las señales del corazón. Los datos que capturó mostraron extremos sorprendentes.
Cuando la ballena se zambulló, su frecuencia cardíaca disminuyó, alcanzando un mínimo promedio de aproximadamente cuatro a ocho latidos por minuto, con un mínimo de dos latidos por minuto. En el fondo de una inmersión de búsqueda de alimento, donde la ballena se lanzó y consumió presas, la frecuencia cardíaca aumentó aproximadamente 2.5 veces el mínimo, luego disminuyó lentamente nuevamente. Una vez que la ballena se llenó y comenzó a salir a la superficie, la frecuencia cardíaca aumentó. La frecuencia cardíaca más alta - 25 a 37 latidos por minuto - ocurrió en la superficie, donde la ballena respiraba y restauraba sus niveles de oxígeno.
un corazón elástico
Esta información fue intrigante porque la frecuencia cardíaca más alta de la ballena casi superó las predicciones, mientras que la frecuencia cardíaca más baja fue de aproximadamente 30 a 50 por ciento más baja de lo previsto. Los investigadores creen que la frecuencia cardíaca sorprendentemente baja puede explicarse por un arco aórtico elástico - partedel corazón que mueve la sangre hacia el cuerpo, que, en la ballena azul, se contrae lentamente para mantener un flujo sanguíneo adicional entre los latidos. Mientras tanto, las tasas impresionantemente altas pueden depender de sutilezas en el movimiento y la forma del corazón que impidenlas ondas de presión de cada latido interrumpen el flujo sanguíneo.
Observando el panorama general, los investigadores piensan que el corazón de la ballena está funcionando cerca de sus límites. Esto puede ayudar a explicar por qué ningún animal ha sido más grande que una ballena azul, porque las necesidades de energía de un cuerpo más grande superarían lo que el corazónpuede sostener
Ahora, los investigadores están trabajando arduamente para agregar más capacidades a la etiqueta, incluido un acelerómetro, que podría ayudarlos a comprender mejor cómo las diferentes actividades afectan la frecuencia cardíaca. También quieren probar su etiqueta en otros miembros del grupo de ballenas rorcuales,como las ballenas de aleta, las ballenas jorobadas y las ballenas minke.
"Mucho de lo que hacemos implica nuevas tecnologías y muchas de ellas se basan en nuevas ideas, nuevos métodos y nuevos enfoques", dijo Cade. "Siempre estamos buscando ampliar los límites de cómo podemos aprender acerca de estos animales"
Los coautores adicionales de Stanford incluyen a los estudiantes de posgrado Max Czapanskiy, James Fahlbusch, William Gough y Shirel Kahane-Rapport y su compañero posdoctoral Matt Savoca. Ponganis es autor principal del artículo y coautores adicionales son del Cascadia Research Collective; la Universidad deCalifornia, Santa Cruz; y Scripps Institution of Oceanography. Goldbogen también es miembro de Stanford Bio-X.
Esta investigación fue financiada por la Oficina de Investigación Naval, una beca Terman de la Universidad de Stanford y el Fondo John B. McKee de la Institución de Oceanografía Scripps.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Taylor Kubota. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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