Jak tučňáci císařští přežívají pod vodou dlouho poté, co by jim měl být vyčerpán kyslík?

Tučňáci císařští jsou v ptačím světě nespornými mistry v potápění. Dokážou se dostat více než 500 metrů pod hladinu a zůstat pod vodou více než 20 minut, přestože podle všech předpokladů by jim měl kyslík dojít za pouhý zlomek této doby. Jak se jim tento neuvěřitelně skvělý trik podařil?

Když skočí do vody a zadrží dech, začne se jim ve svalech hromadit laktát, dokud nedosáhnou takzvaného „limitu aerobního ponoru“, a v tu chvíli přepnou své tělo na anaerobní metabolismus – systém, který funguje bez kyslíku. Zpomalí se jim srdeční tep a zcela se vypnou všechny nepodstatné orgány. Je to téměř, jako by přešli do stavu pozastavené animace, až na to, že jsou stále živí.

Otázkou je, jak tučňáci tuto proměnu spustí? Aby to vědci zjistili, implantovali několika tučňákům císařským do svalů kyslíkové monitory a sledovali, jak hluboko klesli a co se děje s kyslíkem v těle ptáků.

Už věděli, že tučňáci mají tři zásoby kyslíku, ze kterých čerpají při potápění, umístěné v krvi, plicích a myoglobinu jejich svalů. Když se ptáci vynořili, zjistili vědci dva odlišné vzorce způsobů, jakými byla hladina kyslíku spojena s ponory: někdy se hladina vyčerpávala ze svalů stálým tempem, dokud se nedostali do anaerobního stavu. To naznačuje, že když kyslík ve svalech dojde, nastupuje anaerobní stav. Ale také pozorovali, že hladina kyslíku klesala, pak se dostala na plošinu a nakonec klesla natolik, že se spustil anaerobní stav. To je přivedlo na myšlenku, že tučňáci provádějí zvířecí verzi přesměrování energie ze štítů do warpového jádra.

Příspěvek vědců, který byl právě publikován v časopise Journal of Experimental Biology, odhaluje, že tučňáci jsou schopni izolovat své svaly od zbytku svého oběhového systému. Dokážou vyčerpat kyslík ze svalů odděleně od plic a krve – což jim umožňuje dostat se do tohoto anaerobního stavu a zároveň si ponechat určité rezervy v jiných částech těla. Nebo mohou zabránit tomu, aby anaerobní stav nastal, protože jsou schopni přesměrovat kyslík z ostatních dvou systémů do svalů a udržet vše pěkně okysličené.

Pomocí těchto dvou metod tučňáci zajišťují, že se do anaerobního stavu dostanou jen tehdy, když je to nejvíce potřeba.

Pomocí těchto dvou metod tučňáci zajišťují, že se do anaerobního stavu dostanou jen tehdy, když je to nejvíce potřeba.