Warum nicht tief tauchen Säugetiere Black Out

Einige Robben und Delfine können ihren Atem unter Wasser für eine Wange knallend Stunde oder länger ohne Weitergabe unter Sauerstoffmangel halten.

Auf jeden Fall versuchen Sie dies nicht zu Hause. Menschen schaffen es nicht mehr als ein paar Minuten ohne zu atmen (zumindest ohne einigen Sci-Fi-Gerät).

Das Geheimnis der Superheld tierische Kunststück erhöhte Konzentrationen von speziellen Sauerstoff transportierenden Proteine im Gehirn ist, zeigt eine neue Studie. Aber die Forschung lässt Rätsel.

Wissenschaftler haben lange gewundert, warum die Meeressäugetiere, wie Delphine, Wale, Weddell-Robben und Seeotter, sauerstoffarmen Bedingungen so tolerant sind. Die einfachste Erklärung gewesen, dass sie Anpassungen um die Sauerstoffzufuhr zum Gehirn zu erhöhen entwickelt. Aber Studien haben gezeigt, dass der Sauerstoffgehalt in ihren Blutgefäßen innerhalb von Minuten unter die Wasseroberfläche Tauchen stark gesunken.

"Die Arten von Ebenen, die wir im arteriellen Blut sahen würde uns verursacht schwarz Out unter Wasser," sagte Lead Studie Autor Terrie Williams, Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der University of California, Santa Cruz.

Die Forschung wird im Dez. 18-Ausgabe der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society Bveröffentlicht.

Tauchen Geheimnis

Williams und ihre Kollegen konzentrierte sich auf zwei neuentdeckte Proteine genannt Neuroglobin und rausfinden. Sie sind ähnlich wie Hämoglobin, einem eisenhaltigen Molekül, das transportiert Sauerstoff im Blut und zirkuliert im ganzen Körper und Gehirn, aber Neuroglobins und Cytoglobins (zusammengefasst als Gehirn Globine) befinden sich im Hirngewebe.

Die Wissenschaftler verglichen die Mengen an Hämoglobin und der Gehirn-Globine in 16 Säugetierarten, darunter Landtiere wie ein Bobcat und ein Berglöwe, flache Schwimmer wie der Große Tümmler und kalifornische Seelöwe und Tieftaucher wie die Grindwale und Risso Delphin.

Die Ergebnisse waren nicht eindeutig.

Die Gehirne der Meeressäuger hatten im Durchschnitt mehr Hämoglobin und Gehirn Globine als jene der Landtiere, was darauf hindeutet, dass es diese Proteine ist, die die Taucher bei tiefen Tauchgängen lebendig und wach zu halten.

Flach-schwimmen und hochaktive Delfine, Seelöwen und Seeotter hatte höhere Mengen an das Gehirn Globine als die Tiefsee Wale haben. Williams schlägt vor, dass die agile Schwimmer müssen Sauerstoff zum Gehirn schnell Shuttle- und also sie verlassen sich auf das Gehirn Globine, anstatt das Hämoglobin. Mehr Hämoglobin im Blut, die mehr zähflüssig, das Blut Verkehr an das Gehirn langsamer machen wird.

Und dann war da noch die Bobcat. Im Gegensatz zu den Hund-bezogene Arten zeigten darunter Füchse und Kojoten, Bobcat Gewebe hohe Mengen an das Gehirn Globine. "Vielleicht es nicht nur Atem-Holding ist, dass diese Globine, aber hohes Maß an Aktivität, wie sprinten, stimuliert", sagte Williams.

Menschlichen Alterungsprozess

Der Befund könnte Aufschluss über Striche und Altern beim Menschen. Zum Beispiel könnte Globin Produktion beim Menschen potenziell Hirnschäden aufgrund von Krankheit und Alterung verringern.

"Bist du ein wildes Tier, das Sie nicht die Möglichkeit, einen Schlaganfall bekommen. Wenn Sie einen Schlaganfall haben, du tot bist,"sagte Williams LiveScience. "[Die Tauchen Säugetiere] möglicherweise die Gruppe sehen, weil Evolution und selektiven Druck sie auf besseren Schutz schieben würde."

Grönlandwale Leben mehr als 200 Jahren, die typische menschliche Lebensdauer mehr als das doppelte. Williams fragt: "Was ist, wenn Sie etwas tun könnte Ihr Gehirn aktiv doppelt so lange halten würde?" "