الغوص العميق يدفع الثدييات البحرية إلى حدودها القصوى. خلال فترات طويلة تحت الماء، يمكن للحيوانات التحول إلى الأيض 'اللاهوائي' (بدون أكسجين) في الأعضاء خارج القلب والدماغ، مما يؤدي إلى تراكم حمض اللاكتيك. على الرغم من أن العديد من الأنواع الغواصة طورت طرقًا لتقليل خطر 'الانحناءات'، إلا أن فقاعات النيتروجين يمكن أن تتشكل في مجرى الدم. لطالما اعتقد العلماء أن هذه الحيوانات تتعافى بشكل أساسي أثناء الطفو أو السباحة على سطح المحيط بين الغطسات.

تشير دراسة جديدة نُشرت في مجلة 'فرونتيرز إن فيزيولوجي' إلى أن التعافي قد يستمر لفترة طويلة بعد مغادرة فقمات الفراء للمياه. اكتشف الباحثون أن فقمات الفراء في كيب وأستراليا تشهد زيادات هائلة في معدل ضربات القلب بعد عدة ساعات من العودة إلى اليابسة، ربما كجزء من عملية تعافي متأخرة من المتطلبات الشديدة للبحث عن الطعام في البحر.

'نظهر هنا في فقمات الفراء في كيب وأستراليا أن هناك علاقة إيجابية بين معدل ضربات قلبها في البحر أثناء البحث عن الطعام ومعدل ضربات قلبها على اليابسة أثناء الراحة. هذا يعني على الأرجح أن سداد بعض التكاليف الفسيولوجية للبحث عن الطعام في البحر يتأخر ويتم استرداده لاحقًا عندما يكون الفقمة على اليابسة'، قالت الدكتورة ميليسا ووكر، زميلة أبحاث مشاركة في جامعة ديكين في أستراليا.

استخدم فريق البحث معدل ضربات القلب كمؤشر على استخدام الأكسجين واستهلاك الطاقة. راقبوا نوعين وثيقي الصلة: فقمة فراء كيب (Arctocephalus pusillus pusillus)، الموجودة على طول جنوب وجنوب غرب أفريقيا، وفقمة فراء أستراليا (A. pusillus doriferus)، التي تعيش قبالة جنوب شرق أستراليا. تصطاد فقمات فراء كيب بشكل أساسي في المياه المفتوحة، بينما تقضي فقمات فراء أستراليا وقتًا أطول في التغذية على طول قاع البحر.

بين عامي 2003 و2008، درس العلماء ست إناث من فقمات فراء كيب في كلاينسي بجنوب أفريقيا وست إناث من فقمات فراء أستراليا في جزيرة كانونا بأستراليا. تم تجهيز كل حيوان بجهاز مراقبة معدل ضربات القلب مقاوم للماء، ومسجل غوص، وجهاز إرسال لاسلكي. تم جمع القياسات كل 10 ثوانٍ لفترات تصل إلى 8.2 يوم.

أظهرت البيانات أن فقمات فراء كيب أكملت عادة دورة من البحر إلى اليابسة في حوالي 5.5 أيام، بينما بلغ متوسط فقمات فراء أستراليا 3.8 أيام. خلال هذه الدورات، أمضت الحيوانات حوالي 60.4 و96.5 ساعة في البحر، مع قضاء معظم ذلك الوقت (بين 60% و70%) على سطح الماء.

أظهر النوعان أيضًا سلوكيات صيد مختلفة وأنماط معدل ضربات القلب تحت الماء. اصطادت فقمات فراء كيب بشكل أساسي داخل عمود الماء (68.4%). خلال أعمق وأطول غطساتها، التي تجاوزت 400 ثانية ووصلت إلى أعماق 190 مترًا، انخفضت معدلات ضربات قلبها بشكل حاد ولكن لفترة وجيزة فقط، لتصل إلى حوالي 10 نبضات في الدقيقة لأقل من 60 ثانية. في المقابل، أمضت فقمات فراء أستراليا معظم وقت البحث عن الطعام على طول قاع البحر (71.5%). خلال الغطسات التي استمرت أكثر من 400 ثانية على أعماق حوالي 80 مترًا، حافظت على معدلات ضربات قلب أعلى وأكثر استقرارًا تتراوح بين 20 و30 نبضة في الدقيقة لمدة تصل إلى 300 ثانية.

اقترحت الأبحاث السابقة أن الفقمات التي تستريح على اليابسة يجب أن تظهر معدلات ضربات قلب مستقرة نسبيًا. بدلاً من ذلك، لاحظ الفريق شيئًا غير متوقع. بعد حوالي ست إلى ثماني ساعات من الصعود إلى الشاطئ، ارتفعت معدلات ضربات قلب الفقمات، وأحيانًا تصل إلى 84 نبضة في الدقيقة. يمكن أن تحدث عدة ارتفاعات قبل أن يستقر معدل ضربات القلب في النهاية في نطاق أكثر هدوءًا بين 42 و61 نبضة في الدقيقة، وهو نمط مرتبط بنوم حركة العين السريعة.

وجد الباحثون أيضًا علاقة قوية بين إجمالي نشاط القلب خلال الوقت الذي يقضيه في البحر ونشاط القلب بعد العودة إلى اليابسة. تشير هذه العلاقة إلى أن الفقمات قد تسدد دين أكسجين متأخرًا تراكم أثناء الغوص ورحلات الصيد.

يعتقد الباحثون أن الفقمات لا تستريح ببساطة على الشاطئ. بدلاً من ذلك، قد تساعد معدلات ضربات القلب المرتفعة في إزالة حمض اللاكتيك من الجسم واستعادة مخازن الأكسجين المستنفدة التي لم تتعافَ بالكامل أثناء وجودها في البحر. تناقش الدراسة عدة تفسيرات إضافية أيضًا.

التعافي الفسيولوجي