¿Por Qué Los Mamíferos De Inmersión Profunda No Se Desmayan?

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Las proteínas cerebrales especiales evitan que los mamíferos marinos se desmayen durante las inmersiones profundas.

Algunas focas y delfines pueden aguantar la respiración bajo el agua durante una hora o más, sin desmayarse por falta de oxígeno.

Definitivamente no intente esto en casa. Los humanos no pueden pasar más de unos minutos sin respirar (al menos sin algún dispositivo de ciencia ficción).

El nuevo estudio revela que el secreto de la hazaña animal de superhéroes son los niveles elevados de proteínas transportadoras de oxígeno que se encuentran en sus cerebros. Pero la investigación deja puzzles.

Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo por qué los mamíferos marinos, como los delfines, las ballenas, las focas de Weddell y las nutrias marinas, son tan tolerantes a condiciones tan bajas de oxígeno. La explicación más simple fue que evolucionaron las adaptaciones para aumentar el suministro de oxígeno al cerebro. Pero los estudios han demostrado que los niveles de oxígeno en sus vasos sanguíneos se desplomaron a los pocos minutos de sumergirse debajo de la superficie del agua.

"Los tipos de niveles que estábamos viendo en la sangre arterial nos habrían hecho oscurecer bajo el agua", dijo la autora principal del estudio, Terrie Williams, profesora de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California, Santa Cruz.

La investigación se publicará en la edición del 18 de diciembre de la revista. Actas de la Royal Society B.

Secreto de buceo

Williams y sus colegas se enfocaron en dos proteínas recién descubiertas llamadas neuroglobina y citoglobina. Son similares a la hemoglobina, una molécula que contiene hierro que transporta el oxígeno en la sangre y circula por todo el cuerpo y el cerebro, pero las neuroglobinas y las citoglobinas (agrupadas como globinas cerebrales) residen en los tejidos del cerebro.

Los científicos compararon las cantidades de hemoglobina y las globinas cerebrales en 16 especies de mamíferos, incluidos animales terrestres como un gato montés y un león de montaña, nadadores poco profundos como el delfín nariz de botella y el león marino de California, y buceadores profundos como la ballena piloto y el de Risso. delfín.

Los resultados no fueron claros.

En promedio, los cerebros de los mamíferos marinos tenían más hemoglobina y globinas cerebrales que los de los animales terrestres, lo que sugiere que son estas proteínas las que mantienen a los buceadores vivos y alertas durante las inmersiones profundas.
Los delfines, leones marinos y nutrias marinas, poco activos y de poca actividad, tenían mayores cantidades de globinas cerebrales que las ballenas que buceaban en profundidad. Williams sugiere que los nadadores ágiles necesitan transportar oxígeno rápidamente al cerebro, por lo que dependen de las globinas cerebrales en lugar de la hemoglobina. Cuanto más hemoglobina hay en la sangre, más viscosa se vuelve la sangre, lo que hace que el transporte al cerebro sea más lento.

Y luego estaba el lince. A diferencia de las especies relacionadas con los perros, incluidos los zorros y los coyotes, los tejidos de lince mostraron altas cantidades de globinas cerebrales. "Tal vez no es solo la contención de la respiración lo que estimula estas globinas, sino los altos niveles de actividad, como el sprint", dijo Williams.

Envejecimiento humano

El hallazgo podría arrojar luz sobre los accidentes cerebrovasculares y el envejecimiento en los seres humanos. Por ejemplo, aumentar la producción de globina en los seres humanos podría potencialmente disminuir el daño cerebral debido a la enfermedad y el envejecimiento.

"Si eres un animal salvaje, no tienes la opción de tener un derrame cerebral. Si tienes un derrame cerebral, estás muerto", dijo Williams. WordsSideKick.com. "[Los mamíferos buceadores] podrían ser el grupo hacia el que mirar, porque la evolución y las presiones selectivas los empujarían hacia una mejor protección".

Las ballenas cabeza de arco viven más de 200 años, más del doble de la vida humana típica. Williams pregunta: "¿Qué pasaría si pudieras hacer algo que mantuviera tu cerebro activo durante el doble de tiempo?"


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