ในน่านน้ำของเดนมาร์ก สัตว์จำพวกวาฬขนาดเล็กเหล่านี้มีอัตราการเผาผลาญมากกว่าสองเท่าของมนุษย์
นักวิจัยได้คิดค้นวิธีใหม่ในการตัดสินการเผาผลาญที่วัดได้ยากของสัตว์ ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ โดยการนับลมหายใจของปลาโลมา เคล็ดลับแสดงให้เห็นว่าสัตว์สามารถเผาผลาญพลังงานได้เร็วกว่ามนุษย์ถึงสองเท่า
นักวิจัยวิเคราะห์เสียงระบบทางเดินหายใจหลายพันตัวที่บันทึกต่อวันจากปลาโลมาท่าเรือ 13 ตัวที่แหวกว่ายอย่างอิสระในน่านน้ำของเดนมาร์ก นักวิจัยรายงานวันที่ 6 ธันวาคมในJournal of Experimental Biologyซึ่งรวมเฉพาะกระบวนการของร่างกายที่ยังมีชีวิตอยู่เท่านั้น การล่าสัตว์และกิจกรรมอื่นๆการใช้พลังงานโดยรวมโดยเฉลี่ยของสัตว์อยู่ในช่วง 7.8 ถึง 31 เมกะจูลต่อวัน
ปลาโลมาที่โตเต็มวัย 5 ตัว ( Phocoena phocoena ) ทำการศึกษาเฉลี่ย 21.7 เมกะจูลต่อวัน ผู้เขียนร่วมการศึกษา Peter Teglberg Madsen นักสรีรวิทยาเชิงนิเวศที่มหาวิทยาลัย Aarhus ในเดนมาร์ก กล่าวว่า มนุษย์ทั่วไปที่มีน้ำหนักประมาณพอๆ กับปลาโลมาที่โตเต็มวัย ต้องการพลังงานเพียง 7-9 เมกะจูลต่อวันเท่านั้น
Madsen กล่าวว่าความต้องการพลังงานสูงของสัตว์ในน่านน้ำที่เย็นยะเยือกใกล้กับชายฝั่งเดนมาร์กทำให้เขา “ค่อนข้างกังวล” ปลาโลมาท่าเรือนั้นขึ้นอยู่กับปลาตัวเล็ก ๆ แม้กระทั่งขนาดนิ้วก้อย แต่การเอาตัวรอดด้วยอัตราการเผาผลาญที่สูงสำหรับเหยื่อตัวเล็กนั้นต้องการการล่าอย่างต่อเนื่อง และ Madsen กลัวว่าการหยุดชะงักของมนุษย์ในมหาสมุทร ที่เพิ่มขึ้น ทำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในมหาสมุทรยากขึ้น ( SN: 2/13/18 )
อัตราการเผาผลาญของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล
“เป็นมากกว่าคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นนามธรรม” นักชีววิทยาทางทะเล Andrew Read ผู้ควบคุม Duke University Marine Lab ในเมือง Beaufort รัฐนอร์ทแคโรไลนากล่าว และไม่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้ ผู้สนับสนุนการคัดแยกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่เชื่อว่าแข่งขันกับการประมงของมนุษย์มักจะอ้างถึงการเผาผลาญอาหารของสัตว์เหล่านี้และนิสัยการล่าสัตว์ที่โลภเพื่อสนับสนุนประเด็นของพวกเขา เขากล่าว
แต่การจะรู้ว่าอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ว่ายน้ำอย่างอิสระนั้นต้องการอาหารเพื่อรักษาระบบเผาผลาญมากแค่ไหนนั้นเป็นเรื่องยาก นั่นคือสิ่งที่ลมหายใจเข้ามา ในขณะที่สัตว์เติมเชื้อเพลิงให้กับกระบวนการของร่างกายขั้นพื้นฐานและกิจกรรมประจำวัน มันใช้ออกซิเจนและผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สำหรับสัตว์บกขนาดเล็ก นักวิจัยได้วางแผนการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเพื่อวัดความผันผวนของก๊าซในลมหายใจและเลือด แต่นั่นเป็นเรื่องยากสำหรับสัตว์ทะเลขนาดใหญ่
ในอดีต นักวิจัยได้ใช้ข้อมูลเกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบกเพื่อคาดเดาเกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล แต่การวัดความผันผวนของก๊าซเหล่านี้ที่เกิดขึ้นจริงในปลาโลมาหนุ่มที่ถูกจองจำเพียงไม่กี่ครั้งได้แนะนำว่าอัตราการเผาผลาญของพวกมันนั้นสูงกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบกที่มีขนาดใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตาม การกักขังอาจทำให้สัตว์เครียดและเพิ่มอัตรา
ดังนั้น Madsen และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงสงสัยว่าอัตราการหายใจของปลาโลมา ซึ่งเป็นสิ่งที่มนุษย์สามารถนับได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ว่ายน้ำอย่างอิสระอย่างน่าเชื่อถือหรือไม่ อาจให้เบาะแสเกี่ยวกับความต้องการพลังงานทั้งหมดในแต่ละวันของสัตว์ ซึ่งเรียกว่าอัตราเมตาบอลิซึมในสนาม เพื่อเชื่อมโยงการหายใจกับการใช้พลังงาน ผู้ร่วมวิจัย Laia Rojano-Doñate ซึ่งอยู่ที่เมือง Aarhus เช่นกัน ได้หันไปใช้ปลาโลมาสามตัวที่ถูกกักขังไว้ในคอกตาข่ายในฟยอร์ด ซึ่งสัตว์เหล่านี้ได้สัมผัสกับอุณหภูมิของมหาสมุทร ความเค็ม และการเคลื่อนไหวของน้ำตามธรรมชาติ
บันทึกแสดงให้เห็นว่าปลาโลมากินอาหารไปมากเพียงใด ดังนั้นนักวิจัยจึงสามารถประมาณการคร่าวๆ ว่าความต้องการพลังงานนั้นเหมาะสมกับอัตราการหายใจอย่างไร อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น นักวิจัยได้ให้ปลาโลมาตัวหนึ่ง “น้ำที่มีฉลากสองเท่า” โดยมีทั้งออกซิเจนและไฮโดรเจนในรูปแบบที่ผิดปกติซึ่งง่ายต่อการตรวจสอบ ที่ช่วยให้นักวิจัยติดตามการใช้ออกซิเจนในร่างกายของปลาโลมาในระหว่างทำกิจกรรมประจำวัน ในระหว่างการทดสอบ นักเรียนยังกะนับช่องเปิดเพื่อระบุลมหายใจ ในตอนท้าย นักวิจัยสามารถคาดการณ์ว่าจำนวนลมหายใจและขนาดของสัตว์ส่งสัญญาณสถานะการเผาผลาญอย่างไร
โรจาโน-โดนาเตจึงออกไปพร้อมกับเจ้าหน้าที่กู้ภัยที่พยายามช่วยปลาโลมาที่พันกันในแหจับปลาโดยไม่ได้ตั้งใจ ตั้งแต่ปี 2555 ถึงปี 2559 ทีมงานได้ติดเครื่องบันทึกเสียงขนาดเล็กไว้กับปลาโลมา 13 ตัวที่ขี่หลังสัตว์เป็นเวลาประมาณหกถึง 38 ชั่วโมง หลังจากที่เสียงหายใจเหนื่อยหอบอย่างกล้าหาญในการบันทึก (มากกว่า 6,000 ต่อวันในสัตว์ตัวเดียว) นักวิจัยได้คำนวณอัตราการเผาผลาญที่รายงานในการศึกษา
โครงการนี้ได้โน้มน้าว Cara Gallagher ผู้สร้างแบบจำลองเชิงนิเวศวิทยาถึงความต้องการพลังงานที่สูงของปลาโลมา ตอนนี้เธออยู่ที่ Aarhus แต่ไม่ได้ทำงานในโครงการนับลมหายใจ และยังใช้การประเมินการเผาผลาญของปลาโลมาแบบเก่าและต่ำกว่าในโครงการปริญญาโทของเธอ ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2018 ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานฟรานซิสโก “มีการโต้เถียงกันมากมาย” เธอกล่าว ตอนนี้ “เรามีข้อมูลอยู่แล้ว” ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
