Морские кашалоты используют мышцы для хранения кислорода, чтобы нырять на длительное время
Биологи выяснили, как морские млекопитающие научились глубоко нырять и не дышать по часу или даже больше.
Оказалось, здесь все дело в миоглобине - протеине, сохраняющем удивительно много кислорода в мышечной ткани китов или тюленей.
Удивительное свойство миоглобина заключается в том, что он способен так распределять кислород, чтобы он не "засорял" мышцы и не мешал им работать, сообщает CyberSecurity.ru.
Доктор Майкл Беренбринк, из Института интегративной биологии в Ливерпуле, говорит, что ученых давно интересовала загадка того, как именно крупные млекопитающие в океане могут скапливать такое количество воздуха, чтобы не дышать так долго.
"При достаточно высоких концентрациях, миоглобин может очень эффективно удерживать кислород. Интересно, впрочем, то, что в процессе эволюции это не привело к атрофии мышц и сейчас морские млекопитающие обладают большими объемами мышечной ткани, но могут использовать ее еще и как хранилище кислорода", - говорит Беренбринк.
Группа ученых смогла получить образцы чистого миоглобина из мышц млекопитающих - от наземных коров, полуводных выдр, а также полностью морских кашалотов.
Также они провели генетические исследования, чтобы понять, как именно изменялось содержание миоглобина за последние 200 млн лет в эволюции млекопитающих.
Исследования показали, что наибольшие концентрации миоглобина выработались именно у глубоководных млекопитающих. Кроме того, миоглобин наземных и морских видов несколько отличается по структуре: у морских этот протеин имеет позитивный заряд, что позволяет лучше контактировать с молекулами кислорода.
Отчасти именно поэтому данные виды могут собирать при помощи миоглобина так много кислорода для последующего использования во время ныряния.
Ученые говорят, что выявленные ими эволюционные изменения и примеры адаптации показывают, как именно млекопитающие стали превосходными ныряльщиками. Помимо этого, исследователи полагают, что у древних млекопитающих была собственная система дыхания, которая была уникальной для своего времени.
Понимание того, как именно морские виды хранят в организме много кислород, может быть полезно и в медицинских целях. Например для лечения больных с нарушениями сердечно сосудистой системы, которая теряет возможность доставки нужного количества кислорода органам.
А вот расписные черепахи вообще могут жить при отсутствии кислорода. В этом им помогает ген, общий для всех позвоночных.