Obținerea suficient de oxigen în apă poate fi o muncă grea. În timp ce peștele și multe alte animale acvatice iau aer direct din apă prin branhii, alte animale găsesc modalități ingenioase de a Trageți bule de aer jos de la suprafață sau capcană aer în jurul corpului lor. Dar alții o fac calea grea și își țin respirația pentru a se scufunda, înainte de a ieși la suprafață pentru aer – și apoi repeta acest proces din nou și din nou.
Unele dintre aceste animale pot rămâne scufundate pentru perioade uluitoare de timp. Dar ce animal își poate ține respirația cel mai lung? Și ce caracteristici îi permit să facă acest lucru?
Deși timpii de scufundare pot dezvălui cât timp speciile rămân de obicei sub apă, durata poate varia în funcție de motivul pentru care rămân scufundate.
“Există o diferență între supraviețuirea sub apă (cu cât timp înainte de a muri) și de a se menține respirația (cât timp rămân voluntari scufundați)” Wilco Verberka spus un profesor asociat de ecologie la Universitatea Radboud din Olanda, a declarat Live Science într -un e -mail.
De exemplu, unele animale s -ar putea găsi prinse sub apă. Unele furnici au fost văzute Supraviețuiește mai multe ore Când s -au scufundat forțat, dar chiar și furnicile de scufundări specializate nu s -ar scufunda voluntar mai mult de un minut, Philip Matthewsa spus un profesor asociat la Universitatea din Columbia Britanică care studiază respirația insectelor, a declarat Live Science.
În al doilea rând, pentru ca animalele să -și țină respirația, au nevoie de plămâni, a spus John Spicerun zoolog marin de la Universitatea din Plymouth din Marea Britanie “Holding Breath se aplică doar animalelor cu plămâni și chiar atunci animale pline, care nu au branhii (cum ar fi peștele pulmonar) și/sau respiră prin pielea lor (cum ar fi broaștele)”, a spus Spicer Science Science într -un e -mail.
Înrudite: Cum dorm mamiferele marine sub apă?
Campionii absolute pentru animalele pliate care rămân scufundate sunt anumite țestoase de apă dulce, cum ar fi broasca țestoasă a lui Banding (Emydoidea blandingii) Aceste reptile practică Brumation – o formă de hibernare pentru reptile – în partea de jos a râurilor și lacurilor în timpul iernii și pot rămâne sub apă luni întregi, ceea ce îi ajută să supraviețuiască atunci când sunt prinși sub un strat de gheață. Testoasele sunt ectotermice sau cu sânge rece, așa că în perioadele reci, metabolismul lor încetinește, permițându-le să conserve mai multă energie și să folosească mai puțin oxigen.
“Multe specii de broască țestoasă cu apă dulce, deoarece temperatura mediului scade opresc totul și pot rămâne scufundate literalmente luni întregi”, a spus Spicer. „Dacă brumația contează ca ținându -ți respirația, atunci țestoasele cu apă dulce șterg podeaua (râul/lac) cu orice altceva”.
Cu toate acestea, aceste țestoase înșelă luând cantități mici de oxigen în apă prin butucurile lor -sau din punct de vedere tehnic, clocae-ul lor, care sunt deschideri polivalente, care sunt de asemenea utilizate pentru reproducerea sexuală și pentru depunerea ouălor, precum și pentru a expulza deșeurile.
Mai mare este mai bine
Dimensiunea joacă un rol crucial în cât timp un animal își poate ține respirația, a spus Verberk.
“Mărimea corpului este o trăsătură cheie, cu animale mai mari să își poată respira mai mult timp”, a spus Verberk. “Acest lucru se datorează faptului că depozitele de oxigen tind să fie mai mari la animalele mai mari, de asemenea, în raport cu rata cu care le epuizează (animalele mai mari tind să aibă cerințe specifice în masă mai mici pentru oxigen).”
Aceasta înseamnă că competiția pentru respirația este între mamifere mari și ectoterme mari, cum ar fi crocodilii și țestoasele marine, a menționat el.
Înregistrați scufundări de un mamifer a fost finalizat de o balenă ciocană a cuvierului (Ziphius Cavirostris), care a rămas scufundat timp de 222 minutesau 3,7 ore. Alte balene au pus și scufundări impresionante: recordul Arnoux de balenă cu balene de la Arnoux (BERRARDIUS ARNUXII) a durat 153 de minute și o balenă de spermă (Macrocefalie fizică) a reușit 138 de minute, potrivit Studiul Verberk, Spicer și al echipei 2020.
Balenele realizează acest lucru datorită mai multor adaptări cheie. Acestea includ încetinirea ritmului cardiac și sau metabolism; redirecționarea fluxului de sânge departe de părțile corpului, închiderea temporară a organelor, cum ar fi ficatul și rinichii; „Și o bună capacitate de stocare a oxigenului și eliberarea, din și în cantitățile mari de proteine respiratorii din mușchi (mioglobină) și sânge (hemoglobină)”, a explicat Spicer.
În plus, aceste animale pot trece la metabolismul anaerob și pot genera energie fără a utiliza oxigen, a adăugat Spicer.
„Este foarte ineficient în conversia sa de produse alimentare în energie, este lent în acest sens și produce un acid lactic„ otravă ” – deci este un răspuns de urgență pentru noi”, a explicat Spicer. „Mamiferele de scufundare recurg și la metabolismul anaerob și generează lactat, dar par să fie [a] Un pic mai bine la punerea la dispoziție a acestuia – și a tamponat efectul acumulării acidului. “
Sigilii de elefant (Mirounga Angustirostris şi Mirounga Leonina) au înregistrat, de asemenea, scufundări impresionante care durează două ore. Totuși, acest lucru nu este tipic; Se întâmplă doar atunci când sunt aproape de prădători, a spus Spicer.
Ectoterme pentru câștig
În timp ce balenele triumfă ca mamifere și endoterme cu cea mai lungă scufundare, sau animale cu sânge cald, ectoterme mari au înregistrat cele mai lungi scufundări ale oricărei specii.
Crocodilul de apă dulce (Crocodylus Johnstoni) ceas 402 minute, sau 6,7 ore, sub apă când a perceput o amenințare în apropierea suprafeței apei. Dar titularul recordului este țestoasa de mare Loggerhead (Caretta Caretta), cu o scufundare câștigătoare de aproximativ 610 minute, sau 10,2 ore, conform unui Studiul 2007în timp ce alte studii au înregistrat maxim Dive durate de 480 de minutesau opt ore.
Aceste ectoterme au multe din aceleași adaptări de economisire a oxigenului ca și mamifere, dar pot economisi și energie, neestinând să se încălzească.
“Costurile lor de funcționare pot fi jumătate dintr -un mamifer marin de dimensiuni similare doar pentru că nu folosesc mijloace fiziologice pentru a se menține cald”, a spus Spicer. „Efectul temperaturii asupra metabolismului face diferența principală. Țestoase din piele [[Dermochelys Coriacea]Știu că se poate scufunda mai adânc decât majoritatea speciilor de balenă. Și în apele reci își pot refuza metabolismul destul de dramatic … suficient încât să se poată întinde pe fundul mării ore întregi sau să se odihnească în peșteri subacvatice ”, a adăugat el.