Сердцебиение синего кита при погружении замедляется до двух ударов в минуту

Сердце взрослого синего кита — уникальный биологический орган, чьи возможности до сих пор вызывают восхищение исследователей. При массе около 175 килограммов во время глубоководных погружений оно может сокращаться всего два раза в минуту, а при подъеме к поверхности частота скачкообразно увеличивается до нескольких десятков ударов. Диаметр крупнейшей артерии, отходящей от этого сердца, аорты, составляет примерно 23 сантиметра. Долгое время эти данные оставались лишь приблизительными оценками, пока в 2014 году у побережья канадского Ньюфаундленда не погибли сразу несколько синих китов, что предоставило ученым редчайшую возможность изучить анатомию гигантов в деталях.

Орган одного из выброшенных на берег животных был извлечен, подвергнут криоконсервации, обработан формальдегидом и отправлен в Германию для пластинации — технологии, позволяющей замещать биологические жидкости полимерами и сохранять анатомическую структуру на десятилетия. По завершении процедуры уникальный образец вернулся в Королевский музей Онтарио, где с него сняли точные размеры. Оказалось, что привычные литературные сравнения сердца синего кита с небольшим автомобилем являются сильным преувеличением: сохранившийся экземпляр достигал в длину 106 сантиметров, а в ширину — 96 сантиметров, что сопоставимо скорее с габаритами крупной бочки. Анатомия органа также оказалась необычной: его нижняя часть завершается не одной, а двумя вершинами, что характерно для некоторых других китообразных, тюленей, ламантинов, дюгоней и даже слонов.

Первый в истории прямой мониторинг работы сердца живого синего кита удалось провести только в 2019 году. Исследователи закрепили датчик электрокардиограммы на теле 22-метрового животного и записывали сигналы на протяжении девяти часов, пока кит совершал серию погружений на глубину до 184 метров. Под водой его сердечный ритм в основном держался в диапазоне 4–8 ударов в минуту, а минимальное зафиксированное значение составило всего 2 удара. Однако стоило киту подняться на поверхность, чтобы отдышаться, как пульс моментально учащался до 25–37 ударов в минуту, обеспечивая быстрое насыщение крови кислородом после длительного апноэ.

Столь экстремально низкая частота сокращений становится возможной благодаря выдающейся эластичности аорты. После каждого сокращения желудочков ее стенки растягиваются, аккумулируя значительный объем крови, а затем постепенно возвращаются в исходное состояние, поддерживая непрерывный кровоток между ударами. Это своего рода гидравлический аккумулятор, позволяющий сердцу работать в щадящем режиме. Кстати, параллельно исследование позволило развеять один известный миф: вопреки популярному утверждению, человек не может пролезть сквозь аорту синего кита, хотя ее просвет действительно достаточно велик и сопоставим с размерами человеческой головы.

Расчеты физиологов показывают, что сердечно-сосудистая система синего кита приближается к пределу своих возможностей. Полный сердечный цикл у 70-тонного животного занимает около 1,8 секунды, что теоретически ограничивает максимальную частоту примерно 33 ударами в минуту. Однако в реальности на поверхности ученые регистрировали пиковые значения до 37 ударов, что превышает расчетный потолок. Этот факт натолкнул авторов исследования на мысль о том, что именно ограничения со стороны сердца могут служить естественным барьером, не позволяющим китам достигать еще более крупных размеров. Возможно, биология просто не оставила эволюции запаса прочности для наращивания массы тела сверх уже достигнутого.