Глубокие погружения доводят морских млекопитающих до предела их физических возможностей. Во время длительного пребывания под водой животные могут переключаться на «анаэробный» (безкислородный) метаболизм в органах, кроме сердца и мозга, что приводит к накоплению молочной кислоты. Хотя многие виды ныряльщиков выработали способы снижения риска «кессонной болезни», пузырьки азота всё же могут образовываться в их кровотоке. Учёные долгое время считали, что эти животные восстанавливаются в основном, плавая или паря у поверхности океана между погружениями.

Новое исследование, опубликованное в Frontiers in Physiology, предполагает, что восстановление может продолжаться ещё долго после того, как морские котики покидают воду. Исследователи обнаружили, что капские и австралийские морские котики испытывают резкое увеличение частоты сердечных сокращений через несколько часов после возвращения на сушу, возможно, как часть отсроченного процесса восстановления после интенсивных нагрузок во время кормёжки в море.

«Здесь мы показываем у капских и австралийских морских котиков, что существует положительная связь между их частотой сердечных сокращений в море во время кормёжки и на суше во время отдыха. Это, вероятно, означает, что расплата за некоторые физиологические издержки кормёжки в море откладывается и происходит позже, когда котик находится на суше», — сказала первый автор доктор Мелисса Уокер, доцент-исследователь Университета Дикина в Австралии.

Исследовательская группа использовала частоту сердечных сокращений как показатель потребления кислорода и энергетических затрат. Они наблюдали за двумя близкородственными видами: капским морским котиком (Arctocephalus pusillus pusillus), обитающим у южного и юго-западного побережья Африки, и австралийским морским котиком (A. pusillus doriferus), живущим у юго-восточного побережья Австралии. Капские морские котики в основном охотятся в открытой воде, тогда как австралийские проводят больше времени, питаясь вдоль морского дна.

В период с 2003 по 2008 год учёные изучали шесть самок капских морских котиков в Кляйнзее, Южная Африка, и шесть самок австралийских морских котиков на острове Каноуна в Австралии. Каждое животное было оснащено водонепроницаемым монитором сердечного ритма, регистратором погружений и радиопередатчиком. Измерения проводились каждые 10 секунд в течение периодов до 8,2 дней.

Данные показали, что капские морские котики обычно завершали цикл «море-суша» примерно за 5,5 дней, тогда как австралийские — в среднем за 3,8 дня. В течение этих циклов животные проводили в море примерно 60,4 и 96,5 часов соответственно, причём большую часть времени (от 60% до 70%) — у поверхности воды.

Два вида также демонстрировали разное охотничье поведение и модели сердечного ритма под водой. Капские морские котики охотились в основном в толще воды (68,4%). Во время самых глубоких и длительных погружений, превышающих 400 секунд и достигающих глубины 190 метров, их сердечный ритм резко падал, но лишь ненадолго, достигая примерно 10 ударов в минуту менее чем на 60 секунд. Австралийские морские котики, напротив, проводили большую часть времени кормёжки вдоль морского дна (71,5%). Во время погружений продолжительностью более 400 секунд на глубине около 80 метров они поддерживали более высокий и стабильный сердечный ритм — от 20 до 30 ударов в минуту в течение 300 секунд.

Предыдущие исследования предполагали, что у котиков, отдыхающих на суше, частота сердечных сокращений должна быть относительно стабильной. Вместо этого команда наблюдала нечто неожиданное. Примерно через шесть-восемь часов после выхода на берег сердечный ритм котиков резко возрастал, иногда поднимаясь до 84 ударов в минуту. Могло произойти несколько скачков, прежде чем сердечный ритм в конце концов устанавливался в более спокойном диапазоне от 42 до 61 удара в минуту — паттерн, связанный с быстрым сном.

Исследователи также обнаружили сильную связь между общей сердечной активностью во время пребывания в море и сердечной активностью после возвращения на сушу. Эта связь позволяет предположить, что котики, возможно, погашают затянувшийся кислородный долг, накопленный во время погружений и охоты.

Исследователи полагают, что котики не просто отдыхают на берегу. Вместо этого повышенный сердечный ритм может помогать выводить молочную кислоту из организма и восстанавливать истощённые запасы кислорода, которые не могли полностью восстановиться в море. В исследовании также обсуждаются несколько дополнительных объяснений.

«Физиологическое восстановление, вероятно, не завершается сразу после всплытия; оно может продолжаться часами, а возможно, и днями после того, как животное вернётся на сушу», — сказала Уокер. «Это открытие подчёркивает важность наземных лежбищ для морских млекопитающих, которые проводят много времени в море в поисках пищи. Оно также предполагает, что некоторые виды могут быть более уязвимы для беспокойства на лежбищах, чем считалось ранее, если им требуется длительное время для восстановления после кормёжки».