Vědci poprvé nahráli srdce plejtváka obrovského: Orgán velký jako auto udeří jen dvakrát za minutu

Poprvé v dějinách mořští biologové nahráli ve volné přírodě zvuk srdce plejtváka obrovského, jednoho z největších a nejtěžších tvorů, kteří kdy na Zemi žili. Výsledky, které vyšly v odborném žurnálu PNAS, vědce překvapily. Ukázaly totiž extrémně nízkou tepovou frekvenci těchto kytovců.

Plejtvák obrovský
Zdroj: Stanford University

Studie ukázala, že srdce plejtváka je zřejmě největší možné srdce, jaké ještě může v podmínkách naší planety fungovat. Celý kardiovaskulární systém je podle autorů na samotné hranicí toho, co je ještě biologicky možné. 

Plejtváci obrovští, neboli modré velryby, jsou vůbec nejtěžšími tvory, kteří se kdy po Zemi pohybovali. Dorůstají až třiceti metrů a mohou vážit až 170 tun – pro srovnání to je váha skoro 30 slonů afrických.

Plejtváci mohli takových rozměrů dosáhnout jen díky tomu, že žijí v oceánech; na souši by se tak těžký tvor pohybovat vůbec nemohl. Největší suchozemská zvířata byly některé druhy dinosaurů – například Brontosaurus nebo Argentinosaurus. Ti dorůstali až 15 metrů a mohli vážit kolem 80 tun – to je ale jen polovina hmotnosti dnešních plejtváků.

Podle nového výzkumu to bylo právě specializované srdce, které umožnilo kytovcům dorůstat takových velikostí. Popsat, jak srdce funguje, ale bylo až doposud nemožné – je tak velké, že si s ním žádný existující přístroj neuměl poradit. Autoři této studie proto museli vytvořit speciální přístroj, který to dokázal. Jde o přenosný elektrokardiograf, který biologové ze Stanfordovy univerzity připevnili pomocí přísavek na tělo velryby.

Model srdce plejtváka z Carnergie Museum
Zdroj: Flickr Commons
Autor: feral godmother

„Netušili jsme, jestli to bude fungovat a když jsme spatřili první data, tak jsme byli skeptičtí. Pak si Paul Ponganis, náš spolupracovník ze Scrippsova oceánografického institutu, všiml známek po úderu srdce,“ uvedl Jeremy Goldbogen, hlavní autor výzkumu. Změřit srdce velryby bylo jeho snem přes deset let – před dekádou začínal s podobným výzkumem u tučňáků.

Po vynoření bilo srdce nejrychleji 

Analýza dat z přístroje ukázala, že když se plejtvák ponořil, jeho srdce se výrazně zpomalilo: průměrně udeřilo čtyřikrát až osmkrát za minutu, přičemž úplně nejnižší naměřená frekvence byla dva údery za minutu. V okamžiku, kdy se velryba pod hladinou začala krmit, stoupla frekvence na asi dvouapůlnásobek, poté opět poklesla.

Naopak při vynoření na hladinu po takovém ponoru byla bušení srdce nejrychlejší: pohybovalo se mezi 25 a 37 údery za minutu. V tu dobu si velryba plnila znovu plíce kyslíkem. Pro srovnání: u člověka je normální 60–100 úderů za minutu, během spánku klesá až na 40 úderů. Speciálně trénovaní atleti mohou v klidu dosáhnout ještě nižších čísel – cyklista Miguel Indurain například dosahoval úrovně 28 úderů za minutu.

Změny výkonu srdce u plejtváka
Zdroj: PNAS

Údaje o tom, jak nízké frekvence jsou velryby schopné dosáhnout, biology překvapily – očekávali, že budou až o padesát procent vyšší. Podle analýzy je to možné díky velmi elastickým částem srdce plejtváků. Právě tato část těla je ale namáhána natolik, že pokud by srdce bylo ještě větší nebo výkonnější, orgán by to nezvládl. Což současně vysvětluje, proč na Zemi nežijí žádná větší zvířata, než je právě plejtvák obrovský.

Autoři tohoto výzkumu by v budoucnu podobným způsobem rádi změřili srdce dalších velkých kytovců – například keporkaků nebo vorvaňů.