当评估一个人的健康时，心脏的心率是一个重要的健康指标，无论你的心率是过快还是过慢，都对我们的身体健康十分不利。但心率数据能告诉我们地球上最大的动物的什么信息？11月25日，美国国家科学院院刊（National Academy of Sciences）上发表了来自斯坦福大学的科研团队一项研究成果，该团队首次记录下了蓝鲸的心率，并且透过心率数据，他们还发现了大型哺乳动物的行为和进化的一些有趣的见解。
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研究团队成功在加州海岸外的蒙特利湾测得一头蓝鲸的心率，他们利用吸盘将心率检测器附着在一头体长22米的蓝鲸身上，并进行了9小时的监测，首次测到了这种世界上最大生物的心率。
研究人员在蓝鲸身上放置了吸盘式心率检测器。图片来源：骋辞濒诲产辞驳别苍实验室/杜克海洋机器人与遥感实验室
蓝鲸是世界上最大的动物之一，将吸盘贴到蓝鲸身上看似是个非常简单的事。但事实是，野生蓝鲸的生理特性会对测量带来不小挑战。因为蓝鲸不会像其他海洋生物那样腹部向上翘起，并且其腹部还有很多像手风琴的风箱一样的褶皱，会随着进食而膨胀和收缩，这意味着贴在上面的检测器很容易松动。
为此，科学家研发了一款设备用来测量鲸鱼在开阔海域游动时的心率。这台机器被一个橙色塑料壳包裹，包含了一台心电图机。设备拥有4个吸盘，4个吸盘将装有传感器的标签固定在鲸鱼的左鳍附近。
该研究参与者，斯坦福大学人文科学学院生物学助理教授杰里米·戈德博根（Jeremy Goldbogen）介绍说：“老实说，这是一个漫长的尝试。首先，我们要寻找到一头蓝鲸，但这很困难，因为这些动物的活动范围是一整片的宽阔海域。我们根据原来的经验，再加上一点运气，终于驾船跟上一头蓝鲸，并保持在它的左侧行驶。接下来，我们通过一根6米长的碳纤维杆，趁着鲸鱼来到海面呼吸，将标签贴在比较靠近心脏的部位。”
监测数据显示，当蓝鲸潜水觅食时，心率会减慢，平均每分钟跳动四到八次，最低可降低到每分钟只有两跳。当蓝鲸猛扑并吞噬了猎物时，心率会增加到最低值的2.5倍，然后又缓慢下降。
当蓝鲸觅食结束回到海面的过程，心率会增加，一旦到达地面并吸收了一些氧气，鲸鱼的心率便飙升至每分钟37次。
这些数据很有趣，鲸鱼的最高心率几乎超过了研究人员的预期，但真正让研究人员惊讶的是最低心率，比他们的预期低了约30％至50％。
一般说来，体型越大的动物，心率则越低，这样能够在将血液输送到全身的同时，减少工作的消耗。一个正常人类的静息心率为60到100次/分钟，而在运动时，最快能达到200次/分钟。
图片描绘了蓝鲸在潜水、进食和浮出水面时心率变化 图片来源：Goldbogen实验室
研究人员认为，令人惊讶的低心率可能是由于主动脉弓伸展（心脏的将一部分血液输送到身体）引起的，在蓝鲸中，心脏缓慢收缩以保持两次搏动之间的额外血液流动。同时，令人惊讶的高心率可能取决于心脏运动和形状的细微差别，这些细微差别可防止每次搏动的压力波破坏血液流动。
对数据的分析表明，蓝鲸的心脏已经处于极限状态，这可能有助于解释为什么没有动物比蓝鲸大，因为更大身体的能量需求将超过心脏所能承受的能量。
数据还表明，鲸鱼心脏的某些异常特征可能有助于其在这些极端条件下运行。这些研究发现，增加了我们对蓝鲸生理特性的理解，也可以为保护工作提供参考。
该团队正在努力为该监测设备添加更多功能，他们希望添加一个加速度计来观察不同的活动如何影响蓝鲸的心率。此外，他们还想在其他鲸类生物上使用这种设备，例如长须鲸、座头鲸和小须鲸。
论文链接：J. A. Goldbogen el al., "Extreme bradycardia and tachycardia in the world's largest animal," PNAS （2019）。 www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1914273116
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