Разгадан секрет "затяжных нырков" пингвинов

Американские исследователи из Института океанографии Скриппса (США) выяснили, каким образом пингвинам удается при нырянии экономно расходовать кислород и находиться под водой по двадцать минут.

Эти морские птицы умеют переводить мускулатуру на особый молочнокислый способ получения энергии при длительных подводных погружениях. Находящийся в крови и легких кислород поступает в другие органы и ткани. С шестой минуты нырка мышцы пингвинов переходят на анаэробный тип получения энергии, когда кислород не нужен, сообщает "Компьюлента".

Ученые установили, что анаэробный метаболизм пингвины используют в его молочнокислом виде, когда конечным продуктом расщепления глюкозы является лактат, или молочная кислота. Это менее эффективный способ добычи энергии, нежели сжигание питательных веществ кислородом, однако он крайне полезен в случае нехватки кислорода.

Молочнокислое брожение вообще включается в мышцах при перегрузке, и образующийся в результате лактат отвечает за симптомы усталости и мышечного утомления. Пингвин, готовясь к нырку, глубоко дышит, запасая кислород в крови, легких и мышцах. Через какое-то время в крови птицы обнаруживается молочная кислота.

Как показали исследования, у вынырнувших пингвинов в легких и крови остается некий резерв кислорода. Это означает, что на анаэробный способ получения энергии переключаются именно мышцы. Мускулатура оказывается изолированной от прочих систем организма, она выбрасывает в кровь молочную кислоту, но при этом не забирает кислород.

Ученые вживляли в грудные мышцы императорских пингвинов, живущих в Антарктике, особый спектрофотометрический датчик, который оценивал уровень кислорода в мышцах. Пингвинов снабжали таймером, который определял время, проведенное под водой, после чего птиц отпускали на волю. Через пару дней исследователи приступали к анализу собранной датчиками информации.

Из 50 погружений, которые зарегистрировал таймер, около 30 длились дольше пяти с половиной минут, то есть того рубежа, когда у птиц включается анаэробный тип метаболизма. В этом случае уровень кислорода в мышцах плавно падал до нуля как раз ко времени включения молочнокислого брожения.

Оказалось, что пингвины также могут использовать и другой способ, что делает их похожими на обычных ныряльщиков: они не перекрывают доступ кислорода к мышцам, и в этом случае он, снизившись в начале погружения, держится более или менее на плато, окончательно падая к моменту выныривания на поверхность. Запас кислорода в мускулатуре пополняется из легочных и кровяных резервов.