コーンシールは酸素を感じることができますか？
この生存メカニズムは、ほとんどの哺乳類にとって十分ですが、海洋哺乳類が長いダイビングでdrれないように十分に保護していますか？それとも、血液中の酸素を直接知覚することもできますか？以前の研究では、シールの頸動脈の神経が陸上哺乳類よりも酸素不足に対してより敏感に反応することが示唆されています。研究者は現在、スコットランドのセントアンドリュース大学のクリス・マクナイトを調査しました。
この目的のために、生物学者は、変動する酸素値を知覚して直接反応できるかどうか、6つの乱暴に捕獲されたテープでグリプス（Halichoerus grypus）を分析しました。あなたはあなたの血液中の酸素と二酸化炭素含有量にあなたのダイビング行動を適応させますか？見つけるために、研究者は異なる空気混合物の「呼吸室」にシールをさらし、テスト環境で水の下で狩猟行動を観察しました。その間に、その後、彼らは自動システムを介して血液を吸収し、ダイビング時に酸素消費を測定しました。
Robbenは、変化した酸素含有量に反応します
分析は、実際には吸入空気の酸素含有量とシールのダイビング時間との間に直接的なつながりがあることを示しました。呼吸室の通常の空気では、動物は平均約4分間浸しました。吸入された酸素含有量が半分しか高かった場合、シールは平均27秒前にダイブを終了し、呼吸するのに53秒長く残りました。ただし、呼吸チャンバー内の酸素含有量が通常の2倍以上の高さの場合、シールは14秒間平均未満のままでした。
呼吸チャンバー内のCO2含有量は、驚くべきことに期間に影響を与えませんでした。高CO2濃度では、マクナイトや彼のチームなど、通常の空気よりも200倍高かったとしても、シールは水面下で短くなりませんでした。しかし、その後、シールのシーリングには時間がかかりました。彼らは新しいダイビングに出る前に、呼吸室に73秒長く滞在しました。
水中狩猟中、シールは常にテストで同じ量の酸素を使用していました。あなたの代謝は、さまざまな空気の申し出に適応しませんでした。血液のpHも変化しませんでした。
二酸化炭素の代わりに酸素
McKnightと彼の同僚は、ボウリングシールはCO2含有量だけでなく、血液中の酸素含有量も認識できると結論付けています。これにより、それに応じてダイビング時間を調整することができますが、主に酸素含有量に応答し、CO2含有量には少なくなります。 「ロベンは、深刻な神経学的損傷を引き起こし、own死を引き起こす動脈O2ミラー値を避けるようにダイビング行動を調節することができます」と海兵隊の研究者は書いています。
生物学者は、この酸素検出が、既知の異常に敏感なシール動脈の既知の異常に敏感な化学受容器に基づいているのではないかと疑っています。これらのセンサーは、信号を脳に転送し、O2値が低すぎるアラームをトリガーします。対照的に、研究者によると、シグナルを前方に移すシールまたはニューロンのCO2受容体は、他の哺乳類よりも弱く反応するようです。
海洋マグカップ間の一般的な能力？
McKnightと彼の同僚はまた、他の海洋哺乳類にも酸素知覚のこの能力または同様の能力があると疑っています。フォークスタディは、これが当てはまるかどうか、そして他のアザラシ種、アシカ、牛、クジラ、イルカを求めるかどうかを示す必要があります。また、これらのスキルが陸生動物で欠落している理由を明確にする必要があります。
「ほとんどの哺乳類が血液中の酸素含有量の減少を認識できないことは、元の特性よりも継承される可能性があります」と、エクセター大学のルーシーホークスとサンディエゴのカリフォルニア大学のジェシカケンドールバーは、研究に関するコメントを伴うもので書いています。 「現代の脊椎動物が発達した水中に住んでいる四脚は、おそらく地上の子孫を失った酸素知覚スキルを持っていたでしょう。」
さまざまな生物で酸素認識がどのように機能するかを理解することで、動物の福祉と人間の医学の両方が進歩する可能性があります。 （科学、2025; doi：10.1126/science.adq4921 およびdoi：10.1126/science.adw1936）
Quelle：アメリカ科学進歩協会（AAAS）
2025年3月21日-Claudia Krapp
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