Ученые из Ливерпульского университета предложили ответ на вопрос – почему морские млекопитающие могут задерживать дыхание почти час. Было ясно, что они научились накапливать кислород в крови, но как им это удается?
Доктор Майкл Беренбринк (Michael Berenbrink) и его коллеги изучили миоглобин (мышечный гемоглобин) – белок, отвечающий за транспорт кислорода в мышцах. Именно он окрашивает мышцы млекопитающих в красный цвет. Оказалось, что у морских животных, способных нырять глубоко под воду, мышцы кажутся просто черными.
«При высокой концентрации эти белки “приклеиваются” друг к другу. Мы хотели выяснить, как в ходе эволюции у тюленей и китов в мышцах накапливалось всё больше и больше миоглобина, но мышцы при этом не теряли свою функциональность», - рассказывает биолог.
Выяснилось, что миоглобин у тюленей и китов заряжен положительно! «Как одинаковые полюса магнитов, белки отталкивают друг друга. Именно поэтому, как нам кажется, эти животные могут накапливать миоглобин в таких количествах, и при этом эти белки не “липнут” друг к другу и не закупоривают мышцы», - объясняет доктор Беренбринк.
Но это еще не всё. Ученые реконструировали последовательности этого белка у предков современных морских млекопитающих, что позволило ими рассчитать максимальное время погружения их вымерших предков. Масса тела, электрический заряд миоглобина (выясненный по его аминокислотной последовательности) – по этим данным ученые выявили, что ранний предок китов, еще живущий на суше пакицет, не мог провести под водой больше 90 секунд. А шеститонный базилозавр, появившийся на Земле на 15 миллионов лет позже, мог продержаться целых 17 минут. Большинство современных китов способны провести под водой больше часа.