Diepe duiken drijven zeezoogdieren tot hun fysieke grenzen. Tijdens lange periodes onder water kunnen dieren overschakelen op 'anaerobe' (zuurstofloze) stofwisseling in organen buiten het hart en de hersenen, wat leidt tot een ophoping van melkzuur. Hoewel veel duikende soorten manieren hebben ontwikkeld om het risico op 'de bochten' te verminderen, kunnen er nog steeds stikstofbellen in hun bloedbaan ontstaan. Wetenschappers geloofden lange tijd dat deze dieren vooral herstellen terwijl ze aan het wateroppervlak drijven of zwemmen tussen duiken.
Een nieuwe studie gepubliceerd in Frontiers in Physiology suggereert dat het herstel nog lang kan doorgaan nadat pelsrobben het water verlaten. Onderzoekers ontdekten dat Kaapse en Australische pelsrobben enkele uren na terugkeer op het land een dramatische toename in hartslag ervaren, mogelijk als onderdeel van een vertraagd herstelproces van de intense inspanningen tijdens het foerageren op zee.
"Hier tonen we bij Kaapse en Australische pelsrobben aan dat er een positieve relatie is tussen hun hartslag op zee tijdens het foerageren en hun hartslag op het land tijdens rust. Dit betekent waarschijnlijk dat de terugbetaling voor sommige fysiologische kosten van foerageren op zee wordt uitgesteld en later wordt hersteld wanneer de zeehond op het land is," zei eerste auteur Dr. Melissa Walker, een universitair hoofddocent aan Deakin University in Australië.
Het onderzoeksteam gebruikte hartslag als indicator voor zuurstofverbruik en energieverbruik. Ze volgden twee nauw verwante soorten: de Kaapse pelsrob (Arctocephalus pusillus pusillus), gevonden langs zuidelijk en zuidwestelijk Afrika, en de Australische pelsrob (A. pusillus doriferus), die leeft voor de zuidoostkust van Australië. Kaapse pelsrobben jagen voornamelijk in open water, terwijl Australische pelsrobben meer tijd besteden aan het foerageren langs de zeebodem.
Tussen 2003 en 2008 bestudeerden wetenschappers zes vrouwelijke Kaapse pelsrobben bij Kleinsee in Zuid-Afrika en zes vrouwelijke Australische pelsrobben op Kanowna Island in Australië. Elk dier werd uitgerust met een waterdichte hartslagmeter, duikrecorder en radiozender. Metingen werden elke 10 seconden verzameld gedurende periodes tot 8,2 dagen.
De gegevens toonden aan dat Kaapse pelsrobben typisch een cyclus van zee-naar-land voltooiden in ongeveer 5,5 dagen, terwijl Australische pelsrobben gemiddeld 3,8 dagen nodig hadden. Tijdens deze cycli brachten de dieren ongeveer 60,4 en 96,5 uur op zee door, waarbij het grootste deel van die tijd (tussen 60% en 70%) aan het wateroppervlak werd doorgebracht.
De twee soorten vertoonden ook verschillende jachtgedragingen en hartslagpatronen onder water. Kaapse pelsrobben jaagden voornamelijk in de waterkolom (68,4%). Tijdens hun diepste en langste duiken, die langer dan 400 seconden duurden en diepten van 190 meter bereikten, daalden hun hartslagen scherp maar kort, tot ongeveer 10 slagen per minuut gedurende minder dan 60 seconden. Australische pelsrobben daarentegen brachten het grootste deel van hun foerageertijd langs de zeebodem door (71,5%). Tijdens duiken die langer dan 400 seconden duurden op diepten van ongeveer 80 meter, handhaafden ze hogere en stabielere hartslagen van 20 tot 30 slagen per minuut gedurende wel 300 seconden.
Eerder onderzoek suggereerde dat zeehonden die op het land rusten relatief stabiele hartslagen zouden moeten vertonen. In plaats daarvan observeerde het team iets onverwachts. Ongeveer zes tot acht uur nadat ze aan land waren gekomen, schoten de hartslagen van de zeehonden omhoog, soms tot wel 84 slagen per minuut. Er konden meerdere pieken optreden voordat de hartslag uiteindelijk tot rust kwam in een kalmer bereik tussen 42 en 61 slagen per minuut, een patroon dat geassocieerd wordt met REM-slaap.
Onderzoekers vonden ook een sterk verband tussen de totale hartactiviteit tijdens de tijd op zee en de hartactiviteit na terugkeer op het land. Deze relatie suggereert dat de zeehonden mogelijk een achterblijvende zuurstofschuld terugbetalen die is opgebouwd tijdens duik- en jachttochten.
De onderzoekers geloven dat de zeehonden niet simpelweg rusten op de kust. In plaats daarvan kunnen de verhoogde hartslagen helpen om melkzuur uit het lichaam te verwijderen en uitgeputte zuurstofreserves aan te vullen die niet volledig konden herstellen op zee. De studie bespreekt ook verschillende aanvullende verklaringen.
"Fysiologisch herstel f