深海へのダイビングは海洋哺乳類を限界まで追い込む。長時間水中にいる間、動物は心臓や脳以外の臓器で「嫌気性（無酸素）」代謝に切り替え、乳酸が蓄積する。多くの潜水種は「減圧症」のリスクを減らす方法を進化させてきたが、それでも血流中に窒素の泡ができることがある。科学者たちは長い間、これらの動物は潜水の合間に海面で浮かんだり泳いだりしながら主に回復すると考えてきた。
『Frontiers in Physiology』に掲載された新しい研究は、オットセイが水中から上がった後も回復が長く続く可能性を示唆している。研究者らは、ケープオットセイとオーストラリアオットセイが陸に戻ってから数時間後に心拍数が劇的に上昇することを発見した。これはおそらく、海中での採餌の激しい要求からの遅延回復プロセスの一部である。
「ここで、ケープオットセイとオーストラリアオットセイにおいて、海中での採餌中の心拍数と陸上での休息中の心拍数の間に正の関係があることを示します。これはおそらく、海中での採餌の生理的コストの一部が遅れて支払われ、オットセイが陸上にいるときに回復されることを意味します」と、オーストラリアのディーキン大学の准研究員である筆頭著者のメリッサ・ウォーカー博士は述べた。
研究チームは、酸素使用量とエネルギー消費の指標として心拍数を使用した。彼らは2つの近縁種を監視した：アフリカ南部と南西部に生息するケープオットセイ（Arctocephalus pusillus pusillus）と、オーストラリア南東部に生息するオーストラリアオットセイ（A. pusillus doriferus）である。ケープオットセイは主に外洋で狩りをするのに対し、オーストラリアオットセイは海底に沿って餌を食べる時間が長い。
2003年から2008年にかけて、科学者たちは南アフリカのクラインゼーで6頭のメスのケープオットセイと、オーストラリアのカノワ島で6頭のメスのオーストラリアオットセイを研究した。各動物には防水心拍数モニター、ダイブレコーダー、無線送信機が装着された。測定は最大8.2日間、10秒ごとに収集された。
データは、ケープオットセイが通常約5.5日で海から陸へのサイクルを完了するのに対し、オーストラリアオットセイは平均3.8日であることを示した。これらのサイクルの間、動物は海で約60.4時間と96.5時間を過ごし、そのほとんどの時間（60％から70％）を水面で過ごした。
2種は水中での狩猟行動と心拍パターンも異なっていた。ケープオットセイは主に水柱内で狩りをした（68.4％）。最深・最長の潜水（400秒以上、深さ190メートル）では、心拍数は急激に低下したが短時間で、約10拍/分に60秒未満しか達しなかった。対照的に、オーストラリアオットセイは採餌時間のほとんどを海底に沿って過ごした（71.5％）。深さ約80メートルで400秒以上の潜水では、20～30拍/分のより高く安定した心拍数を300秒も維持した。
これまでの研究では、陸上で休息するオットセイは比較的安定した心拍数を示すはずだと示唆されていた。しかし、チームは予想外の何かを観察した。上陸から約6～8時間後、オットセイの心拍数が急上昇し、時には84拍/分まで上昇した。複数のスパイクが発生した後、心拍数は最終的に42～61拍/分の穏やかな範囲に落ち着き、このパターンはレム睡眠と関連していた。
研究者らはまた、海中での総心臓活動と陸上に戻った後の心臓活動の間に強い関連性を発見した。この関係は、オットセイが潜水や狩猟旅行中に蓄積された酸素負債を返済している可能性を示唆している。
研究者らは、オットセイは単に陸上で休息しているわけではないと考えている。むしろ、心拍数の上昇は、体内の乳酸を除去し、海中では完全に回復できなかった酸素貯蔵を補充するのに役立つ可能性がある。この研究では、さらにいくつかの説明も議論されている。
「生理的回復は、