Почему тюлени не тонут: биологи знают ответ

Всем млекопитающим нужен для дыхания насыщенный кислородом воздух. Предыдущие исследования показали, что большинство наземных млекопитающих нечувствительно к падению уровня кислорода в крови, вместо этого у них есть сенсоры, которые реагируют на накопление в крови углекислого газа, что сигнализирует о недостатке кислорода. Например, у людей на рост концентрации углекислого газа в крови реагируют хеморецепторы, расположенные около сонных артерий. В этот момент мы чувствуем, что задыхаемся без свежего воздуха, испытываем головокружение и панику.

В то же время многие морские млекопитающие могут оставаться под водой, без кислородной поддержки, гораздо дольше, чем наземные. Они проводят там много времени в поисках пищи, и, теоретически, рискуют утонуть, однако этого не происходит.

Оказалось, что морские млекопитающие, в отличие от наземных, реагируют не на повышение концентрации углекислого газа, а непосредственно на падение уровня кислорода в крови. Это открытие исследователи сделали, проводя эксперименты в бассейне с шестью серыми тюленями (Halichoerus grypus). Поскольку бассейн длиной 30 метров и глубиной 2,5 метра был накрыт сверху, тюлени имели возможность всплывать за воздухом только в дыхательной камере, куда ученые подавали воздушные смеси с разным соотношением кислорода и углекислого газа.

Биологи каждый раз засекали, как долго оставались под водой тюлени в зависимости от состава воздуха, которым они дышали. В итоге оказалось, что длительность ныряния напрямую зависит от количества кислорода в воздушной смеси — чем его было больше, тем дольше тюлени оставались под водой, и наоборот. При этом процент углекислого газа в воздухе никак не влиял на продолжительность пребывания животных под водой.

Все это позволило исследователям предположить, что тюлени способны напрямую ощущать концентрацию кислорода в крови, и именно ее снижение является тем сигналом тревоги, который предупреждает — пора всплывать за воздухом.