Quanto velocemente batte il cuore di una balenottera azzurra?
Per la prima volta, i ricercatori sono riusciti a registrare la frequenza cardiaca dell'animale più grande che sia mai vissuto sul pianeta Terra: la balenottera azzurra.
La balenottera azzurra, conosciuta anche come balena dal fondo di zolfo, o con il suo nome latino, Balaenoptera musculus, è l'animale più grande conosciuto per aver vissuto, con un peso medio di 150 tonnellate e una lunghezza massima di 30 metri (m).
Una miriade di figure sbalorditive caratterizzano questo animale colossale: i vitelli sono lunghi circa 8 metri e possono pesare fino a 90 chilogrammi (kg), una balena adulta ha circa 100 lunghe scanalature sulla gola e sul petto e solo il suo cuore può pesare fino a 700 kg - ma quanto velocemente batte questo enorme organo vitale?
La comprensione dei parametri fisiologici, come il battito cardiaco di questo mammifero, consente ai ricercatori di comprendere meglio la sua evoluzione, nonché di gestire e preservare meglio le specie, che alcuni elencano come a rischio di estinzione.
Per scoprire quanto velocemente può battere un cuore così grande, i ricercatori della Stanford University in California hanno deciso di posizionare i sensori dell'elettrocardiogramma su una balenottera azzurra nella baia di Monterey.
Jeremy Goldbogen, assistente professore di biologia presso la School of Humanities Sciences di Stanford, è l'autore principale dell'articolo che descrive in dettaglio gli exploit del gruppo di ricerca. Gli scienziati hanno collaborato con Paul Ponganis, della Scripps Institution of Oceanography.
Goldbogen e il team hanno pubblicato i loro risultati in Atti della National Academy of Sciences.
Posizionamento di sensori elettronici su una balenottera azzurra
Gli scienziati avevano precedentemente misurato la frequenza cardiaca dei pinguini imperatori utilizzando un'etichetta piena di sensori, quindi hanno deciso di provare il sistema nelle balene.
Il team ha testato l'etichetta del sensore su piccole balene in cattività e ci è riuscito. Tuttavia, applicare il tag a una balenottera azzurra in natura è stata un'impresa completamente diversa che ha comportato varie altre sfide.
In primo luogo, le persone hanno addestrato le balene in cattività a sollevare il ventre, il che consente un accesso più facile. In secondo luogo, le scanalature sul lato inferiore della balenottera azzurra consentono al grande mammifero di espandersi notevolmente durante l'alimentazione, facilitando così il distacco dell'etichetta.
"Onestamente ho pensato che fosse una possibilità lunga perché dovevamo fare tante cose per bene: trovare una balenottera azzurra, posizionare l'etichetta nella giusta posizione sulla balena, un buon contatto con la pelle della balena e, naturalmente, assicurarci che il tag funziona e registra i dati ", spiega Goldbogen.
"Abbiamo dovuto mettere questi tag senza sapere se avrebbero funzionato o meno", dice il coautore dello studio David Cade, che ha anche posizionato il tag sulla balena. “L'unico modo per farlo era provarlo. Quindi abbiamo fatto del nostro meglio. "
Cade è riuscito ad attaccare il tag dal primo tentativo e quattro ventose hanno fissato il tag elettronico vicino alla paletta sinistra del mammifero, dove ha registrato la sua frequenza cardiaca.
Il cuore della balenottera azzurra si esibisce agli estremi
Una volta che i ricercatori hanno analizzato i dati, hanno rivelato intuizioni intriganti. Durante le immersioni, il cuore della balena rallentava fino a 4-8 battiti al minuto e un minimo di due battiti al minuto.
Quando la balena si trovava sul fondo dell'oceano per nutrirsi, quel battito cardiaco aumentava di 2,5 volte di più del minimo e poi gradualmente rallentava di nuovo.
Quando è risalito in superficie e ha respirato ossigeno, la balena ha aumentato la sua frequenza cardiaca a 25-37 battiti al minuto - una frequenza che è "vicina alla frequenza cardiaca massima stimata possibile", come scrivono gli autori nel loro articolo.
Nel complesso, la frequenza cardiaca più alta della balena era vicina all'estremo e la frequenza bassa era 30-50 volte inferiore a quella prevista dai ricercatori.
"Gli animali che operano a condizioni fisiologiche estreme possono aiutarci a comprendere i limiti biologici delle dimensioni", afferma Goldbogen.
“Possono anche essere particolarmente suscettibili ai cambiamenti nel loro ambiente che potrebbero influenzare il loro approvvigionamento alimentare. Pertanto, questi studi potrebbero avere importanti implicazioni per la conservazione e la gestione di specie in via di estinzione come le balenottere azzurre ".
Jeremy Goldbogen
I ricercatori pensano che i limiti estremi vicino ai quali opera il cuore di una balenottera azzurra possano spiegare perché non c'è mai stato un altro animale grande come questo mammifero: un cuore non sarebbe in grado di sostenere i bisogni fisiologici di un corpo più grande.
