前无古人！给世界上最大的动物测心跳是什么体验？

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▎学术经纬/报道

海洋中生活着地球上最大的生物——蓝鲸。

这是真正的庞然大物，平均体长达25米，体重近150吨。尽管身躯硕大，蓝鲸的运动能力十分惊人：短距离冲刺速度可以达到50千米/时。

毫无疑问，这头巨兽拥有一颗强大的心脏。科学家测过蓝鲸的心脏有多大：长度和高度都有1.5米左右，重可达180千克。

那么，蓝鲸的心脏有多强？就在最近，答案揭晓：人类第一次记录到了蓝鲸的心率。研究结果本月刚刚发表在《美国国家科学院院刊》。

如何给一头蓝鲸测心率

“我们没办法把世界上最大的动物带到实验室里，于是我们把实验室搬到了海洋里。”斯坦福大学的Jeremy Goldbogen教授说。

Goldbogen教授是这项研究的负责人，在紧紧跟随一头蓝鲸一整天后，他们把测量设备装到了蓝鲸身上。更确切的说，是把带有四个传感器的吸盘扔到了蓝鲸的左鳍上，然后利用吸盘里的电极记录心跳信号。

▲研究人员正在把传感器固定到蓝鲸身上（图片来源：Goldbogen Lab/Duke Marine Robotics and Remote Sensing Lab; NMFS Permit 16111）

十年前，Goldbogen教授与搭档、Scripps海洋学研究所的Paul Ponganis博士在南极给企鹅测过心率。

虽然已有经验，但蓝鲸的难度显然大多了。是否能让传感器接近蓝鲸的心脏就是一个巨大的挑战。一方面，他们无法训练野生的蓝鲸把腹部翻上来供他们贴吸盘，另一方面，蓝鲸的腹部皮肤有手风琴般的褶皱，会在它进食时扩张，有可能把贴在上面的吸盘弹开。

传感器能否记录到蓝鲸的心跳，研究人员坦言自己也没有把握。“唯一的方法是试一试。”第一作者David Cade博士说。

运气眷顾科学家，Cade博士一次就尝试成功！吸盘在鳍状肢上慢慢滑到了可以捕获到心脏信号的位置。

当Ponganis博士从原始数据中敏锐地找出了第一个心率数据时，“实验室响起击掌的声音和胜利的欢呼。”Goldbogen教授说。

超出想象的心率

分析得到的数据结果非常有趣。

蓝鲸的最高心率达到了研究人员预测的上限，每分钟跳动25~37次。而当它潜水时，心跳变慢，最低心率比预测值低了30%~50%，平均每分钟只有4~8次，最低时为每分钟2次！

▲蓝鲸潜水时心跳变慢，吃饱并浮出水面、重新储存氧气时心跳加快（图片来源：Alex Boersma）

研究人员认为，从这些数据来看，蓝鲸的心脏已经达到生物学极限状态。

而蓝鲸心率的信息也可以解释一个问题：为什么在演化过程中没有动物比蓝鲸长得更大？因为更大的体型所需要的能量将超过心脏的承受能力。

参考资料

[1] Jeremy Goldbogen et al., (2019) Extreme bradycardia and tachycardia in the world’s largest animal. PNAS. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1914273116

[2] Stanford researchers report first recording of a blue whale’s heart rate. Retrieved Nov. 29, 2019, from https://news.stanford.edu/2019/11/25/first-ever-recording-blue-whales-heart-rate/

[3] 蓝鲸到底有多大呢？这么说吧，它的主动脉比你大腿还粗…… Retrieved Nov. 29, 2019, from https://www.guokr.com/article/447703/

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