Учёные раскрыли механизм, позволяющий кашалотам спать стоя: пузырьки газа как балласт

Ключевые результаты

• Выпуск пузырьков был повсеместным: В течение 61 периода отдыха выпуск пузырьков происходил примерно в 92% из них, в среднем около 8 выпусков за один «сон». Киты, отдыхавшие ближе к поверхности, выпускали до ~11 пузырьков за период, в то время как поднимавшиеся с глубоких погружений (глубже 200 м) — всего 3–4 .
• Механизм подтверждён: Моделирование показало, что выпуск газа уменьшает положительную плавучесть китов, противодействуя расширяющемуся в лёгких газу, который иначе заставил бы их всплывать. Это обеспечивает почти нейтральную плавучесть во время вертикального сна прямо под поверхностью .
• Почему вертикально? Кашалоты от природы обладают положительной плавучестью из-за большого резервуара спермацетового масла в голове, которое заставляет их пассивно поворачиваться головой вверх, когда они не плывут активно .
• Разный начальный объём газа: Киты начинают отдых с меньшим объёмом газа в лёгких, чем при глубоких охотничьих погружениях, что само по себе снижает плавучесть в начале .

Открытые вопросы

• Что вызывает каждый выпуск? Неизвестно, осознанно ли киты чувствуют свою глубину и подъём и намеренно выпускают пузырьки, или же это происходит автоматически во время сна. Если они спят обоими полушариями мозга (бигемисферный сон, как предполагает Миллер ), то они управляют плавучестью в полном бессознательном состоянии — невероятная способность .
• Дополнительные функции? Авторы отмечают, что выпуск пузырьков может также служить для выведения избыточного CO₂ или азота из тканей в лёгкие, что означает, что это поведение может играть роль в газообмене во время отдыха, а не только в регуляции плавучести .

Суть

Это исследование предоставляет убедительные доказательства того, что кашалоты активно регулируют свою плавучесть, выпуская пузырьки газа во время вертикального сна, используя тонкие настройки, которые предотвращают их неконтролируемое всплытие на поверхность. Сочетание полевого мечения, акустического мониторинга и компьютерного моделирования подтверждает, что выпуск пузырьков замедляет подъём и поддерживает нейтральную плавучесть, оставляя открытыми интригующие вопросы о том, осознают ли киты этот процесс и служат ли пузырьки одновременно дыхательным и гидростатическим функциям.