Океанологи и биологи разрешили удивительную загадку: они выяснили, как именно работает один из примеров экстремальной адаптации в животном мире. Исследователи раскрыли механизм того, как морские млекопитающие могут сохранять много кислорода, чтобы глубоко нырять и не дышать по часу или даже больше.

Как говорят ученые, здесь все дело в миоглобине - протеине, сохраняющем удивительно много кислорода в мышечной ткани китов или тюленей. Удивительное свойство миоглобина заключается в том, что он способен так распределять кислород, чтобы он не "засорял" мышцы и не мешал им работать. Доктор Майкл Беренбринк, из Института интегративной биологии в Ливерпуле, говорит, что ученых давно интересовала загадка того, как именно крупные млекопитающие в океане могут скапливать такое количество воздуха, чтобы не дышать так долго.

"При достаточно высоких концентрациях, миоглобин может очень эффективно удерживать кислород. Интересно, впрочем, то, что в процессе эволюции это не привело к атрофии мышц и сейчас морские млекопитающие обладают большими объемами мышечной ткани, но могут использовать ее еще и как хранилище кислорода", - говорит Беренбринк.

Группа ученых смогла получить образцы чистого миоглобина из мышц млекопитающих - от наземных коров, полуводных выдр, а также полностью морских кашалотов. Также они провели генетические исследования, чтобы понять, как именно изменялось содержание миоглобина за последние 200 миллионов лет в эволюции млекопитающих. Исследования показали, что наибольшие концентрации миоглобина выработались именно у глубоководных млекопитающих. Кроме того, миоглобин наземных и морских видов несколько отличается по структуре: у морских этот протеин имеет позитивный заряд, что позволяет лучше контактировать с молекулами кислорода. Отчасти именно поэтому данные виды могут собирать при помощи миоглобина так много кислорода для последующего использования во время ныряния.

Ученые говорят, что выявленные ими эволюционные изменения и примеры адаптации показывают, как именно млекопитающие стали превосходными ныряльщиками. Помимо этого, исследователи полагают, что у древних млекопитающих была собственная система дыхания, которая была уникальной для своего времени.

Более того, понимание того, как именно морские виды хранят в организме много кислород, может быть полезно и в медицинских целях. Например, для лечения больных с нарушениями сердечно-сосудистой системы, которая теряет возможность доставки нужного количества кислорода органам.