Los narvales liberados después de enredarse en redes y equipados con monitores cardíacos realizaron una serie de inmersiones profundas. nadando duro para escapar, mientras que su frecuencia cardíaca cayó a niveles inesperadamente bajos de tres a cuatro latidos por minuto. Esta combinación de ejercicio intenso y frecuencia cardíaca baja sin respirar bajo el agua es costosa y podría dificultar que las ballenas buceadoras lleven suficiente oxígeno al cerebro y otros órganos críticos. según un nuevo estudio.

"¿Cómo puedes escapar mientras aguantas la respiración? Estos son mamíferos marinos que se sumergen profundamente, pero no vimos inmersiones normales durante el período de escape. Tengo que preguntarme cómo los narvales protegen sus cerebros y mantienen la oxigenación en esta situación, "dijo Terrie Williams, profesor de ecología y biología evolutiva en UC Santa Cruz que ha estudiado fisiología del ejercicio en una amplia gama de mamíferos marinos y terrestres.

Williams es el primer autor de un artículo sobre los nuevos hallazgos publicado el 8 de diciembre en Ciencias . Narvales conocido como "unicornios del mar" por los grandes colmillos de los machos, vive todo el año en aguas árticas. Han estado relativamente aislados de las perturbaciones humanas hasta hace poco, cuando la disminución del hielo marino del Ártico haya hecho que la región sea más accesible para el transporte marítimo, Exploración de aceite, y otras actividades humanas.

Los narvales monitoreados después de la liberación regresaron gradualmente a un comportamiento más típico y a una frecuencia cardíaca normal. Pero Williams dijo que le preocupa que el estrés de las perturbaciones humanas pueda causar respuestas de comportamiento en los narvales que sean inconsistentes con sus capacidades fisiológicas. Su respuesta de escape natural para evitar las orcas y otras amenazas generalmente implica moverse lentamente hacia grandes profundidades o hacia áreas costeras poco profundas debajo de la capa de hielo donde las orcas no pueden seguirlas. "Este no es un animal veloz, " Ella explicó.

Una frecuencia cardíaca disminuida (llamada bradicardia) es una parte normal de la respuesta de buceo de los mamíferos, junto con otros cambios fisiológicos para conservar oxígeno. En narvales los investigadores midieron la frecuencia cardíaca en reposo en la superficie de aproximadamente 60 latidos por minuto. Durante inmersiones normales (después del período de escape), su frecuencia cardíaca se redujo a entre 10 y 20 latidos por minuto, dependiendo del nivel de ejercicio. La frecuencia cardíaca normalmente aumenta con un mayor ejercicio. incluso durante una inmersión.

"Eso es lo que es tan paradójico acerca de esta respuesta de escape:parece cancelar la respuesta al ejercicio y mantiene una bradicardia extrema incluso cuando las ballenas están haciendo mucho ejercicio". "Dijo Williams.

Las frecuencias cardíacas extremadamente bajas que observó Williams en los narvales que huían son similares a las observadas en animales con una "reacción de congelación, "una de las dos respuestas mutuamente excluyentes que los animales pueden tener ante las amenazas percibidas, el otro es una respuesta de "lucha o huida" que acelera el ritmo cardíaco y el metabolismo. Los narvales en su respuesta a una situación estresante, parecen combinar elementos de una reacción de congelación fisiológica con una reacción de huida conductual, con consecuencias potencialmente dañinas.

"Para los mamíferos terrestres, estas señales opuestas al corazón pueden ser problemáticas, "Dijo Williams." Los mamíferos marinos que escapan están tratando de integrar una respuesta de inmersión además de una respuesta de ejercicio además de una respuesta de miedo. Esto es mucho equilibrio fisiológico, y me pregunto si los mamíferos marinos de buceo profundo están diseñados para lidiar con tres señales diferentes que llegan al corazón al mismo tiempo ".

El mismo fenómeno puede ocurrir en otras ballenas de buceo profundo cuando son perturbadas por el ruido generado por humanos en los océanos. que se ha asociado con varamientos de cetáceos de buceo profundo, como ballenas picudas, ella dijo.

"La desorientación que a menudo se informa durante los varamientos de ballenas que se sumergen profundamente me hace pensar que algo salió mal con sus centros cognitivos, "Dijo Williams." ¿Podría esto ser el resultado de una falla para mantener la oxigenación normal del cerebro? "

Calculó que las inmersiones de escape que su equipo monitoreó en narvales requirieron el 97 por ciento del suministro de oxígeno del animal y, a menudo, excedieron su límite de inmersión aeróbica (lo que significa agotamiento de las reservas de oxígeno en los músculos, etc.). pulmones, y sangre, seguido del metabolismo anaeróbico). Las inmersiones normales de duración y profundidad similares utilizaron solo alrededor del 52 por ciento de la reserva de oxígeno de un narval, el estudio encontró.

El estudio se realizó en Scoresby Sound en la costa este de Groenlandia, donde el coautor Mads Peter Heide-Jørgensen, profesor de investigación en el Instituto de Recursos Naturales de Groenlandia, ha estado estudiando narvales desde 2012. Los cazadores nativos de la zona colocan redes para pescar, focas, y otros animales, incluyendo narvales. Heide-Jørgensen desarrolló una colaboración con los cazadores para permitir a los científicos marcar y liberar narvales atrapados en las redes. Ha estado usando etiquetas de satélite para estudiar los movimientos de la población de narvales de Groenlandia Oriental.

El grupo de Williams en UC Santa Cruz desarrolló una tecnología de marcado única para mamíferos marinos que permite a los investigadores monitorear la fisiología del ejercicio durante las inmersiones mediante el registro de electrocardiogramas. movimientos de natación (frecuencia de brazadas), y otros datos. Las etiquetas funcionan de manera muy parecida a las que usan las personas de Fitbits para monitorear sus actividades diarias. Para este estudio, la frecuencia cardíaca en reposo se midió en nueve narvales, y cinco fueron monitoreados durante las inmersiones después del lanzamiento. Los instrumentos se sujetaron a los narvales con ventosas y se cayeron después de uno a tres días. flotando a la superficie donde podrían ser recuperados por los científicos.

En estudios anteriores, Williams ha utilizado los instrumentos para estudiar la fisiología del ejercicio y las respuestas al buceo en delfines mulares, Focas de Weddell, y otras especies. "Esta fue nuestra primera oportunidad de poner las etiquetas en una ballena de buceo profundo para monitorear sus respuestas fisiológicas y de comportamiento, "Dijo Williams." Todo comenzó con el trabajo con delfines en nuestras instalaciones en Long Marine Laboratory ".

Entre los hallazgos de sus estudios anteriores se encontraba una frecuencia sorprendente de arritmias cardíacas en delfines y focas durante el ejercicio intenso en profundidad. Los nuevos hallazgos aumentan sus preocupaciones sobre los efectos de las perturbaciones que provocan una respuesta de escape en los mamíferos marinos que se sumergen profundamente.

"A diferencia de las amenazas de depredadores como las orcas, el ruido del sonar o una explosión sísmica es difícil de escapar. Los problemas pueden comenzar si las ballenas intentan dejarlo atrás, "Dijo Williams." Las implicaciones de este estudio son cautelosas, mostrando que la biología de estos animales los hace especialmente vulnerables a las perturbaciones. Esta tecnología nos ha dado una ventana al mundo del narval, y lo que vemos es alarmante. La pregunta es, ¿Qué vamos a hacer como seres humanos al respecto? "