डाइविंग सील डूब क्यों नहीं? वैज्ञानिकों के पास आखिरकार एक जवाब है

क्रिस मैकनाइट ने अपने करियर का अधिकांश समय सील के शरीर विज्ञान का अध्ययन करने में बिताया है। लेकिन 2019 में, इकोलॉजिस्ट ने एक अन्य प्रकार के तैराकी स्तनपायी: फ्री-डाइविंग वर्ल्ड चैंपियनशिप में मानव के डेटा को इकट्ठा करने के लिए एक नए उपकरण का परीक्षण करने का फैसला किया। उसने जो देखा उससे वह हिल गया।

“पहले दिन में, तीन गोताखोरों ने पानी के भीतर को काला कर दिया। इसलिए मूल रूप से – ऑक्सीजन पर बहुत कम भाग गया, चेतना खो गई,” उन्होंने कहा। “मेरे लिए, यह निरीक्षण करने के लिए काफी परेशान था, लेकिन मुक्त गोताखोरों के लिए, यह ऐसा था, ‘ओह, बस ऐसा होता है – यह एक बात है।”

यह एक बात है क्योंकि मुक्त गोताखोर शरीर को यह सोचने में चकमा दे सकता है कि यह अधिक हवा है जितना हाइपरवेंटिलेटिंग द्वारा करता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड के उनके सिस्टम को साफ करता है, एक गैस जो अपनी सांस को पकड़ने पर बनाती है और इससे सांस लेने के लिए आग्रह को ट्रिगर करता है।

मानव गोताखोरों को काले बाहर देखकर अक्सर मैककेनाइट को कुछ ऐसा करने के लिए प्रेरित किया जो उसने वास्तव में सील के बारे में नहीं सोचा था। क्या उन्हें एक समान भाग्य और डूबने से बचता है?

जर्नल में एक अध्ययन में विज्ञानMcKnight और उनके सहयोगियों की रिपोर्ट में उन्हें जवाब मिल सकता है: सील कर सकते हैं सीधे अनुभव कितना ऑक्सीजन उनके शरीर में घूम रहा है और तदनुसार कार्य करता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह पहली बार है जब एक जानवर में ऐसी क्षमता देखी गई है।

“पेपर वास्तव में अच्छी तरह से किया गया था,” उत्तरी कैरोलिना विलमिंगटन विश्वविद्यालय के एक जीवविज्ञानी माइकल टिफ्ट ने कहा। “यह एक आश्चर्यजनक परिणाम है, लेकिन वास्तव में यह भी आश्चर्यजनक नहीं है।”

TIFT यह नहीं है कि सील कार्बन डाइऑक्साइड को कैसे संसाधित करता है, इस कारण आश्चर्यचकित है। जब अधिकांश स्तनधारी अपनी सांस रोकते हैं, तो CO2 रक्तप्रवाह में बनाता है। यदि जानवर CO2 को दूर करने के लिए सांस नहीं लेते हैं, तो गैस की सांद्रता हानिकारक हो सकती है, यही वजह है कि CO2 का स्तर, ऑक्सीजन का स्तर नहीं, आम तौर पर सांस लेने के लिए आग्रह को ट्रिगर करता है।

“लेकिन समुद्री स्तनधारियों में, आप वास्तव में रक्त में CO2 में वृद्धि नहीं देखते हैं, क्योंकि उनके पास अनिवार्य रूप से इससे छुटकारा पाने के तरीके हैं,” उन्होंने कहा, अंततः उन्हें पानी के नीचे रहने में मदद करने में मदद मिलती है।

तो यह समझ में आता है कि सील ऑक्सीजन के स्तर को ट्रैक करेगा, इसके बजाय, टिफ्ट ने कहा, लेकिन यह वास्तव में प्रदर्शित करना मुश्किल है। “इन जानवरों के साथ काम करना और विशिष्ट प्रश्नों को संबोधित करने के लिए अध्ययन करना बहुत मुश्किल है।”

यह पता लगाने के लिए, सेंट एंड्रयूज सी मैमल रिसर्च यूनिट विश्वविद्यालय में मैककेनाइट और उनके सहयोगियों को रचनात्मक होना पड़ा। उन्होंने एक प्रायोगिक सेटअप बनाया, जहां जंगली-पकड़े गए सील एक विशेष, पिरामिड के आकार के एयर चैंबर में सांस लेती हैं, जो एक ही सील के सिर के लिए पर्याप्त है। बाद में, सील एक संलग्न पूल में भोजन के लिए चारा होगा।

पिरामिड में, टीम ने सील को अलग -अलग हवा के मिश्रणों में उजागर किया: परिवेशी हवा, उच्च और निम्न स्तर ऑक्सीजन और CO2 के उच्च स्तर। फिर उन्होंने ट्रैक किया कि सील कितने समय तक पानी के नीचे रहे। सभी ने बताया, उन्होंने 500 से अधिक व्यक्तिगत डाइव के लिए छह सील की निगरानी की।

यदि सील ऑक्सीजन के स्तर को ट्रैक कर रहे थे, तो आप उच्च-ऑक्सीजन उपचार की उम्मीद करेंगे कि वे लंबे समय तक डाइव्स और कम-ऑक्सीजन उपचार को कम से कम प्राप्त करें। यह वही है जो शोधकर्ताओं ने पाया।

इसके विपरीत, सील ने वास्तव में CO2 के जवाब में अपने डाइविंग व्यवहार को नहीं बदला, तब भी जब यह 200 गुना परिवेश के स्तर का था। यह “एक वास्तविक आश्चर्य था, क्योंकि इसका अधिकांश स्तनधारियों पर इतना मजबूत, बोधगम्य प्रभाव है,” मैकेनाइट ने कहा।

इन परिणामों से पता चलता है कि सील संज्ञानात्मक रूप से अपने आंतरिक ऑक्सीजन के स्तर को देख सकते हैं और उस जानकारी के आधार पर पानी के नीचे रहने के लिए कितने समय तक निर्णय ले सकते हैं। उनके दिमाग और शरीर को कैसे खींचते हैं, एक और सवाल है, मैकेनाइट ने कहा, एक जिसे आगे के अध्ययन की आवश्यकता होगी।

फिर भी, उसके पास कुछ विचार हैं। सभी स्तनधारियों में ऑक्सीजन और CO2 दोनों को उनके शरीर में मापने की शारीरिक क्षमता होती है, और अनिवार्य रूप से इसे करने के लिए एक ही हार्डवेयर का उपयोग करते हैं, McKnight ने कहा। यह सॉफ्टवेयर है, इसलिए बोलने के लिए, जो प्रजातियों से प्रजातियों में बदल सकता है।

उन्होंने कहा, “हमें लगता है कि हार्डवेयर में परिवर्तन के बजाय उस जानकारी को कैसे संसाधित किया जाता है, इसका संभावित रूप से एक पुनर्संरचना है,” उन्होंने कहा, ऑक्सीजन के बारे में जानकारी के साथ मस्तिष्क के संज्ञानात्मक निर्णय लेने वाले क्षेत्रों में रूट किया गया है।

उस साझा हार्डवेयर को देखते हुए, McKnight को लगता है कि यह क्षमता अन्य तक विस्तारित हो सकती है डाइविंग स्तनधारी या शायद सरीसृप और पक्षी भी जो एक जीवित पानी के नीचे बनाने के लिए विकसित हुए हैं। “हमें लगता है कि एक व्यापक हो सकता है अभिसरण विकास इस विशेषता के बारे में, “उन्होंने कहा, चूंकि” सभी एक ही मुद्दे का सामना करते हैं … यदि आप ऑक्सीजन से बाहर भागते हैं, तो आप डूब जाएंगे। “