Клюворыл провел под водой рекордные три часа сорок две минуты
Киты клюворылы поставили новый рекорд продолжительности погружений для морских млекопитающих. Одна из особей, помеченных американскими учеными, провела под водой 222 минуты. Это более чем на час дольше предыдущего рекордного значения. Как отмечается в статье для журнала The Journal of Experimental Biology, невероятная выносливость клюворылов связана с особым строением мышц и замедлением метаболизма во время ныряния.
Зубатые киты из семейства клюворыловых (Ziphiidae) — ныряльщики-экстремалы: они питаются в основном головоногими моллюсками, которых добывают на большой глубине. Например, клюворыл (Ziphius cavirostris) может погружаться на рекордные три километра и оставаться под водой до 138 минут. Как именно организм китов справляется с такой нагрузкой, ученые пока не до конца понимают.
Разобраться в этом вопросе решили специалисты во главе с Николой Квик (Nicola J. Quick) из Университета Дьюка. В 2014–2018 году они пометили 26 клюворылов, в том числе 18 взрослых самцов, спутниковыми метками, которые отслеживали перемещения животных и глубину, на которой они находились. Исследователей интересовали погружения продолжительностью больше 33 минут, а также интервалы между ними.
В общей сложности авторам удалось собрать данные о 3680 погружениях 23 клюворылов. Средняя продолжительность погружения составила 59 минут, а максимальная — 132 минуты, что близко к рекордным значениям для вида и морских млекопитающих вообще. Интересно, что лишь пять процентов погружений продолжались дольше 77,7 минуты, причем взаимосвязи между глубиной и временем, проведенным под водой, обнаружить не удалось.
Чем больше времени клюворыл находился под водой, тем дольше он потом отдыхал на поверхности или небольшой глубине (p = 0,006). Каждая дополнительная минута погружения добавляла 0,79 минуты к отдыху. Однако эта зависимость переставала работать для пяти процентов самых долгих погружений.
Один клюворыл дважды продемонстрировал еще более удивительную выносливость. В первый раз он погрузился на 177 минут, а во второй — на 222 минуты. По мнению авторов, это максимальная продолжительность погружения для клюворылов. После этих рекордов киту потребовался продолжительный отдых на поверхности: 236 и 268 минут соответственно. Впрочем, в последующие расчеты эти цифры не включили, поскольку на них могла повлиять деятельность американских военных моряков, которые за несколько недель до этого использовали в данной местности сонар.
Чтобы рассчитать, как долго животное может не дышать, ученые используют следующую формулу: количество кислорода, содержащегося в его теле, делят на скорость метаболизма. Для клюворыла получившаяся цифра составляет 33 минуты, то есть намного меньше реальных показателей. Такое несоответствие — не редкость среди морских млекопитающих, ведь многие из них обладают анатомическими, физиологическими и поведенческими адаптациями, которые облегчают погружения.
По мнению авторов, клюворылы могут проводить под водой рекордное время, затормаживая собственный метаболизм — и, как следствие, расход кислорода. В частности, у этих китов замедляется пульс, снижаются функции печени и почек и приостанавливается пищеварение. Помимо этого, клюворылы выбирают манеру плавания, которая позволяет тратить как можно меньше энергии. А их мышцы содержат большое количество миоглобина и могут подолгу работать при низких уровнях кислорода, противодействуя накоплению молочной кислоты.
Южные морские слоны (Mirounga leonina), которые относятся к ластоногим млекопитающим, также могут нырять на огромную глубину — хотя и не так глубоко, как клюворылы. Удивительно, но на теле морских слонов постоянно живут паразитические насекомые — тюленьи вши (Lepidophthirus macrorhini). Как показали эксперименты, эти кровососы с легкостью переносят погружения хозяина на глубину до двух километров. А одна особь даже выжила при давлении, соответствующем 4,5 километра. На такую глубину не опускается ни одно млекопитающее.
Сергей Коленов
Особенно если говорили женщины
Исследователи из Венгрии выявили сходство между тем, как мозг младенцев и собак обрабатывает человеческую речь. Они записывали фМРТ собак, пока те слушали, как мужчины и женщины говорят с детьми, другими собаками или взрослыми людьми. Выяснилось, что мозг домашних питомцев, как и мозг детей, сильнее реагирует на речь, направленную именно на них: человек в таких случаях меняет интонацию: его голос становится выше, диапазон тонов — шире, а фразы — короче. Кроме того, собаки лучше воспринимали женскую речь, обращенную к ним или детям. Работа опубликована в Communications Biology. Разговаривая с детьми, особенно — с младенцами, которые сами говорить еще не умеют, люди часто увеличивают высоту голоса, растягивают гласные и говорят более короткими фразами, в общем — сюсюкают. Это позволяет привлечь и удержать внимание детей, и, вероятно, помогает младенцам осваивать речь. Исследования показывают, что младенцы воспринимают такую речь лучше (особенно если с ними сюсюкает женщина), чем речь, обращенную ко взрослым. Примерно так же меняется интонация людей, когда они говорят с домашними питомцами. И не зря: недавние исследования показали, что собаки тоже сильнее реагируют на женскую речь, обращенную к ним, а не к другим взрослым. Но неясно, есть ли у них какие-то предпочтения относительно женской и мужской речи, и будут ли они различать речь, обращенную к детям и к ним. Анна Гергли (Anna Gergely) из Исследовательского центра естественных наук в Венгрии и ее коллеги этологи с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) измерили активность мозга 19 домашних собак, пока те слушали человеческую речь. Им включали записи 12 мужчин и 12 женщин, говорящих либо со взрослыми, либо с детьми, либо с другими собаками. Предварительно собак обучили неподвижно лежать в наушниках во время записи фМРТ. Слуховые зоны мозга собак сильнее реагировали на речь, адресованную собакам и детям. В особенности — регионы непервичной слуховой коры: область левых каудальной и ростральной сильвиевых извилин (L c/rSG) и область, включающая самую вентральную часть каудальной сильвиевой извилины и височный полюс с левой стороны (L cSG/TP). Особенно сильно регионы реагировали на женское сюсюканье (по сравнению с женской речью, обращенной к другим взрослым). Этот эффект зависел от измеренных акустических характеристик речи, в частности — от средней частоты (у женщин она всегда была выше) и дисперсии звука. Причем сюсюканье с собаками и детьми собачий мозг практически не различал. Скорее всего дело в том, что акустические характеристики в обоих случаях очень схожи. В предыдущих исследованиях речь, ориентированная на младенца, аналогичным образом вызывала более интенсивную нервную активацию в височной области мозга детей, чем речь, обращенная к взрослым. То, что маленькие дети более чувствительны к женскому сюсюканью, можно объяснить тем, что они чаще слышат его во время внутриутробного развития и после рождения, или доставшейся от предков чувствительностью к женским голосам сородичей. Но для собак такое объяснение не подходит. Авторы предлагают две возможных версии: согласно первой, животные в целом сильнее реагируют на более высокие звуки с более изменчивой частотой (это характерно для женского голоса); или же собаки выработали такую чувствительность уже в процессе приручения. Также отчасти предпочтения могут быть результатом индивидуального слухового опыта, который собака получила во время взросления. С детьми сюсюкают не только люди: частота свиста самок афалин меняется, когда они находятся рядом с детенышами. Подобным образом меняют свои вокализации и другие животные.