Cum supraviețuiesc pinguinii împărați sub apă mult timp după ce oxigenul ar trebui să le fie epuizat?

Pinguinii împărați sunt campionii de necontestat ai scufundărilor în lumea păsărilor. Aceștia se pot deplasa la peste 500 de metri sub suprafață și pot rămâne scufundați mai mult de 20 de minute, chiar dacă, după toate calculele, oxigenul lor ar trebui să se epuizeze în doar o fracțiune din acest timp. Deci, cum reușesc să facă acest truc incredibil de mișto?

În timp ce sar în apă și își țin respirația, lactatul începe să se acumuleze în mușchi până când ajung la ceea ce se numește „limita de scufundare aerobică”, moment în care își trec corpul pe metabolismul anaerob – un sistem care funcționează fără oxigen. Își încetinesc bătăile inimii și închid complet toate organele neesențiale. Este aproape ca și cum ar intra în animație suspendată, cu excepția faptului că sunt încă animați.

Întrebarea este, cum declanșează pinguinii această transformare? Pentru a afla, cercetătorii au implantat monitoare de oxigen în mușchii mai multor pinguini împărați, urmărind cât de adânc au coborât și ce s-a întâmplat cu oxigenul din corpul păsărilor.

Ei știau deja că pinguinii au trei depozite de oxigen din care se alimentează atunci când se scufundă, localizate în sânge, plămâni și mioglobina din mușchii lor. Când păsările au ieșit la suprafață, cercetătorii au descoperit două modele distincte în ceea ce privește modul în care nivelurile de oxigen erau legate de scufundări: uneori, nivelurile se epuizau din mușchi într-un ritm constant până când ajungeau în stare anaerobă. Acest lucru sugerează că, atunci când oxigenul din mușchi se epuizează, se declanșează starea anaerobă. Dar au văzut, de asemenea, că nivelurile de oxigen au scăzut, apoi s-au stabilizat, înainte de a scădea în cele din urmă suficient de mult pentru a declanșa starea anaerobă. Acest lucru i-a făcut să creadă că pinguinii făceau versiunea animală a redirecționării energiei de la scuturi către miezul warp.

Doar publicat în Journal of Experimental Biology, lucrarea cercetătorilor dezvăluie că pinguinii sunt capabili să își izoleze mușchii de restul sistemului lor circulator. Aceștia pot epuiza oxigenul din mușchi separat de cel din plămâni și sânge – ceea ce le permite să atingă acea stare anaerobă, păstrând în același timp unele rezerve în alte părți ale corpului lor. Sau pot împiedica declanșarea stării anaerobe, deoarece sunt capabili să redirecționeze oxigenul din celelalte două sisteme către mușchi, menținând totul bine oxigenat.

Utilizând aceste două metode, pinguinii se asigură că intră în starea anaerobă doar atunci când este cel mai mult nevoie de ea.