「超級」海豚能潛水一公里深
作者：Anna Brooks
Credit：HW
在百慕大群島附近，一隻帶有特殊感測器的寬吻海豚開始下潛，十三分鐘後，它終於潛水達1000米 - 比世界上最高的建築物的高度更長的距離 - 進入大西洋深處尋找食物。
這次深潛讓生理學家 Andreas Fahlman 感到驚訝。這個物種在佛羅里達州的沿海表親通常將活動範圍保持在離海岸線近而淺的水域，通常潛水不超過10米。1965年，「Tuffy」 海豚被美國海軍訓練潛水300米，但 Fahlman 認為沿海海豚不能像同一物種的近海海豚一樣進行1000米的潛水。
「問題是，你能在多大程度上延伸同一物種的生理學特性，然後達到這些完全不同的特性？」Fahlman 想知道箇中原因。
最初，他認為與沿海「懶貨」海豚相比，運動型近海海豚具有不同的肺結構和更低的代謝率(這將有助於為這些深潛保存能量)。但他的研究結果顯示情況並非如此：兩類海豚的種群似乎完全相同。
他進行了一項後續研究 - 這項研究本周在《生理學前沿》雜誌上發表 - 並提出了一個新的假設：差異在於他們的血液。
Fahlman 和他的團隊發現，與淺水游泳者相比，潛水員的紅細胞數量增加了25％。紅細胞含有一種叫做血紅蛋白的蛋白質，它可以幫助細胞在整個身體內攜帶氧氣 - 你擁有的紅細胞越多，攜帶的氧氣就越多。
「這就像用更大的油箱潛水一樣，深潛物種能儲備更多，」Fahlman說。
海豚也可以通過肌肉來儲存氧氣，就像鯨魚通過肌肉細胞中攜帶的含氧蛋白肌紅蛋白一樣。百慕大海豚不僅擁有更多的紅細胞，而且 Fahlman 建議他們也可以在深潛期間操縱血流來保護自己。Fahlman 說，沿海海豚可能擁有相同的能力，但堅持在淺水活動意味著它們不需要經常這樣做。
像潛水員一樣，海豚有減壓病的風險，通常被稱為「彎道」。當你用壓縮空氣潛水時，氮氣會擴散到血液中。之後慢慢地游泳是至關重要的，這樣氣體就能自然溶解。如果游得過快，壓力突然下降會導致血液中形成氮氣泡，導致關節疼痛，頭暈，行走困難，或者在極端情況下會導致昏迷或死亡。
過去的研究表明，海豚獨特的肺部結構使它們免於這種疾病。這些聰明的海洋生物有可摺疊的肺部; 當受到巨大的壓力時 - 比如1000米的下潛 - 一個肺隔室會坍塌，而另一個能保持打開以允許換氣。Fahlman 的理論是，海豚能夠將血流重新調節到坍塌的肺隔室，這將限制氮氣泡的積累。
「這些海豚使用完全不同的方式來處理氣體，而不僅僅是像以前那樣依靠肺部塌陷，」Fahlman 說。 「與陸地哺乳動物不同，它們可以將血液輸送到不交換氣體的肺部區域。」
研究人員還沒有弄清楚為什麼近海海豚可以進行如此極端的深海旅行，但是 Fahlman 說這可能與由於全球變暖使其更難發現食物的變化有關。在那麼深的海域，至少海豚仍然能夠獲得潛伏在那裡的食物，如魷魚。
然而，Fahlman 說，這種深潛的力量可能會讓海豚成為氣候變化的首批改變物種 - 不像其他面臨滅絕的海洋動物，其環境會繼續消失。
「海豚可以做很多事情來生存，」他說。 「無論我們對環境造成多大的破壞，他們都可以適應他們正在做的很多事情，並且仍能生存。」
本文譯自 popsci，由譯者 HW 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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