Один из лучших источников самых крутых и необычных научных новостей - это колонка Генри Фонтейн в Обсерватории для The New York Times. Он выходит еженедельно в Science Times, одном из последних крупных научных разделов в крупной газете. На этой неделе он опубликовал интересное исследование, в котором говорится, что морские слоны могут отдыхать или даже спать во время ныряния. Представьте себе мертвый лист, падающий с дерева и падающий на землю. Для тюленей это отличный способ повысить эффективность, поскольку они могут проводить до 90 процентов своего времени в океане, ныряя.
Хотя морскому слону, возможно, легче всего нырять, возникает вопрос: какое животное ныряет глубже всего?
Герберт Нитч против кашалота
HERBERT NITSCH
Вы можете задержать дыхание на две минуты. Девятку возглавляет Nitsch. «Летучая рыба» работает как пилот самолета и ныряет в свободное от работы время, тренируясь и соревнуясь достаточно, чтобы за свою карьеру установить 25 мировых рекордов в семи из восьми дисциплин фридайвинга. Его цель к 2010 году - нырнуть на глубину 300 метров или 1000 футов.
В то время как у среднестатистического человека объем легких составляет от четырех до пяти литров, опытный фридайвер может удвоить его. Nitschtrains на несколько недель опережает попытку установления мирового рекорда, оставаясь под водой в течение увеличивающихся периодов времени на увеличивающейся глубине. В то время как у среднего человека частота сердечных сокращений может замедлиться, когда его лицо попадает в холодную воду, Нитч сделал шаг вперед. «Он настолько приспособился, когда снимает свой гидрокостюм и чувствует запах неопрена, его пульс начинает падать», - говорит Грант Грейвс, бывший вице-президент AIDA North America.
Когда он спускается, океан добавляет 14,7 фунта давления на квадратный дюйм каждые 33 фута. Кровь перемещается от его конечностей к внутренним органам. Его селезенка сокращается и заставляет переносящие кислород красные кровяные тельца в кровоток. Его сердцебиение замедляется, чтобы сэкономить кислород. Все это время давление заставляет его легкие сжиматься. Во время его мирового рекорда 2007 года на глубине 214 метров (или примерно 700 футов) его легкие были размером с мандарины.
Нитчу постоянно приходится проверять свою голову, потому что его тело посылает в мозг запутанные сообщения об уровне газа. Когда его легкие сжимаются, его тело сообщает мозгу, что в нем больше кислорода, чем на самом деле, из-за повышенной концентрации в небольшом пространстве. Азот выжимается из его легких и попадает в кровоток. На больших глубинах он может вызвать азотный наркоз - состояние опьянения, влияющее на рассудительность. Достигнув глубины, а затем повернувшись к поверхности, его легкие расширяются. Более низкие концентрации кислорода и более высокие концентрации углекислого газа в расширяющемся пространстве могут вызвать панику и судороги. Даже такой опытный дайвер, как Нитч, может потерять сознание из-за шока или из-за недостатка кислорода. «Это один из немногих видов спорта, в котором, если вы облажаетесь, вы потеряете сознание», - сказал Грейвз.
По крайней мере, у профессионального фридайвера может возникнуть поверхностное головокружение. В худшем случае он или она может пережить сердечный приступ и умереть.
Вы можете следить за Ничем в этом месяце на чемпионате мира по фридайвингу 2009 года в его блоге на herbertnitsch.com.
КИТ СПЕРМЫ
Кричите «Марко» кашалоту, и вы можете час подождать, пока не появится носик «Поло». Самое глубокое предполагаемое погружение из научной статьи указано на «возможно, 2000 метров».
«Наряду с афалином, другими клювыми китами и морским слоном он считается одним из самых глубоких, если не самым глубоким ныряльщиком», - сказал специалист по исследованиям Вудс-Хоул Майкл Мур.
Клювые киты постоянно появляются в заголовках новостей из-за того, что они, возможно, выходят на берег в связи с использованием сонара. Морские слоны могут нырять во время отдыха. Исторически наибольший страх вызывали кашалоты. Во время китобойного бума они вырывались из глубин, разбивая корабли на осколки и вдохновляя эпическую американскую фантастику и научную литературу.
Когда кашалоты торпедируют вниз, их головные полости заполняются жидкостью, а легкие сжимаются, чтобы предотвратить разрывы давления. Кислород, запасенный в крови и мышцах, на уровне в четыре и десять раз выше, чем у людей, позволяет им оставаться под ним дольше.
Хотя их время под водой и на максимальной глубине превосходит человеческие показатели, кашалоты не защищены от физических проблем, вызванных нырянием. Повреждение тканей, обнаруженных у китообразных, выброшенных на мель, может указывать на то, что они могут страдать чем-то вроде декомпрессионной болезни. Пузыри, обнаруженные в ловушке китов, говорят о том, что им, возможно, также придется справляться с чем-то вроде изгибов.
«Наше предположение подразумевает, что кашалоты, наряду, вероятно, со многими другими морскими млекопитающими, справляются с проблемами декомпрессии как поведенчески, так и анатомически», - сказал Мур, ссылаясь на статью 2004 года, опубликованную в Science. «Недавние сообщения об атипичных клювых китах, связанных с интенсивным использованием сонара, заставляют меня предположить, что это может отражать побочный эффект этих животных, которые не могут управлять своим поведением при нырянии, чтобы избежать проблем с поворотами, когда они находятся под сильным акустическим стрессом».
Другими словами, как и Нитч, многие виды китов, возможно, должны сохранять хладнокровие при нырянии. Для клювовидных китов морской гидролокатор может стать чем-то большим, чем надоедливый подводный «нунан». Хотя он не может напрямую вызывать повреждение тканей, в настоящее время считается, что он может раздражать или беспокоить китов в достаточной степени, чтобы вызвать изменение в обычном поведении при нырянии.
Ученые не смогли точно установить, что происходит, потому что на китах сложно проводить эксперименты из-за их размера и глубины, на которой они путешествуют. Тем не менее, новые технологии помогают им приблизиться к пониманию своего поведения. На этой неделе журнал Nature опубликовал статью об автоматическом подводном планере, отправленном для улавливания криков китовых китов возле Гавайев. А в Honolulu Star Bulletin опубликован рассказ об ученых, отслеживающих клювовидных китов с помощью спутниковых меток.
Победитель: кашалот. Хотя Нитч продолжает ставить все более высокие цели (которые он выполняет), Кашалот вовремя держит его под водой.
-Джо Спринг
twitter.com/joespring
Примечание. Интервью, проведенные ранее для статьи в журнале, которая не публиковалась.